关键词 |
三元正极材料/镍钴锰酸锂 |
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锂电三元材料在高电压下，随着循环次数的增加，二次粒子或团聚态单晶后期可能会出现一次粒子界面粉化或团聚态单晶分离的现象，造成内阻变大、电池容量衰减快、循环变差。
单晶型高电压三元材料，可以提高锂离子传递效率，同时减小材料与电解液之间的副反应，从而提高材料在高电压下的循环性能。利用共沉淀法制备出三元材料前驱体，然后在高温固相的作用下，得到单晶LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2
将石墨烯和811型三元材料混合，然后50℃环境下搅拌 8h，再经过干燥，得到石墨烯/811复合材料。由于石墨烯的改性作用，正极材料的容量、循环稳定性以及倍率性能都具有显著的提高。WANG在沉淀法制备三元前体时加入石墨烯，片层结构石墨烯的加入其空腔结构降低了一次颗粒的团聚，缓解外压从而减少二次颗粒碾压的破碎，石墨烯的三维导电网络提高了材料高倍率性和循环性能。
在储能体系中，目前主要以离子液体、二腈类有机物和砜类有机溶剂，作为高电压三元材料的电解液。具有低熔点、不可燃、低蒸汽压和高离子电导率的离子液体表现出了的电化学稳定性能，受到了广泛的研究。
在高电压电解液中，成膜添加剂也是的组成，常见的有四苯基氨化膦、Li BOB、二氟二草酸硼酸锂、四甲氧基钛、琥珀酰酐、氧基磷等。
在碳酸酯基电解液中加入少量的( < 5%)成膜添加剂，使其于溶剂分子发生氧化/还原分解反应，并在电极表面形成一层有效的保护膜，可抑制碳酸酯基溶剂的后续分解。性能的添加剂所形成的膜甚至可抑制正极材料金属离子的溶解以及在负极的沉积，从而显著提高电极/电解液界面稳定性及电池的循环性能
采用传统的高温煅烧法制备三元正极材料时，需要的合成温度高、煅烧时间长，能量损失大。
研究发现，在低温等离子体环境中，各反应物的化学活性高，化学反应速度快，可以实现三元正极材料的快速制备。将镍钴锰的氧化物与碳酸锂混合均匀，然后在放入等离子体发生装置中，在通入氧气的条件下，600℃反应20~60 分钟得到三元正极材料Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2。
锂离子电池的正极材料成本占30%-40%，因此，可以通过回收废旧电池正极材料，利用制备工艺回复正极材料的储能性能，能够很大程度上降低锂离子电池成本，而且一个完整的锂离子电池产业链就应该包括锂离子电池的回收利用。
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