针对高镍三元正极材料结构稳定性差、表面副反应所导致的长周期循环容量衰减,安全性能差等问题,设计开发了高比能、高安全的锂离子电池高镍三元正极材料。通过元素掺杂和表面包覆,调控正极颗粒的微结构,构建表面包覆层,抑制微裂纹和表面结构退化,获得了具有高放电比容量、高循环稳定性和高热稳定性的高镍三元正极材料。材料的放电比容量>220 mah g-1,扣式半电池1c下100次循环后的容量保持率>93%,热失控温度>210 ℃。技术成果在山东友邦科思茂新材料有限公司转化,并实现中试规模制备。
图1 草酸铌铵(ano)改性作用示意图:(a)使用ano改性高镍ncm的过程及其对反应活性和稳定性的影响,(b)nb改性的ncm的原子尺度表面重构
图2 高镍三元正极材料前驱体和产品的横截面图
项目支持
省外专双百项目,高比能、长寿命动力锂离子电池正极材料lini0.9co0.1-xmxo2(m=mn、al、w等)的研发;
省自然基金项目,单晶高镍三元正极材料低温生长机理研究;
横向课题,铌基材料改性锂电池三元材料的研究;
论文
surface engineering with ammonium niobium oxalate: a multifunctional strategy to enhance electrochemical performance and thermal stability of ni-rich cathode materials at 4.5 v cutoff potential [j]. electrochimica acta, 2022, 403: 139636.
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