高镍正极材料(LiNi0.83Co0.12Mn0.05O2)45℃循环失效机理研究 被引量：5

1

作者 马洪运 姚晓辉 +3 位作者 妙孟姚 易阳 伍绍中 周江 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期431-440,共10页

本文研究了高镍NCM811材料LiNi0.83Co0.12Mn0.05O2高温45℃循环失效机理.通过电化学交流阻抗谱(EIS)技术分析发现45℃循环失效前后SEI膜阻抗(RSEI)和电荷转移阻抗(Rct)增长率最快,分别达到83.43%和211.34%.采用XPS、TEM及FFT转换、XRD、... 本文研究了高镍NCM811材料LiNi0.83Co0.12Mn0.05O2高温45℃循环失效机理.通过电化学交流阻抗谱(EIS)技术分析发现45℃循环失效前后SEI膜阻抗(RSEI)和电荷转移阻抗(Rct)增长率最快,分别达到83.43%和211.34%.采用XPS、TEM及FFT转换、XRD、XANES等手段分别分析了RSEI和Rct增长的主要影响因素.其中,RSEI增长因素主要包括部分有机SEI膜组分转化成碳酸锂等无机成分,同时反应生成的LiF富集在活性物质周围,SEI膜厚度增长,阻抗升高. Rct增长因素主要包括晶体结构被破坏,层状晶相结构向尖晶石和岩盐相的转化,材料开裂,使电荷转移阻抗增加.此外,对固相传质阻抗(Rw)影响因素也进行了分析,主要包括锂镍混排加剧,过渡金属元素溶出导致锂离子固相传质阻抗上升. 展开更多

关键词 LiNi0.83Co0.12mn0.05o2 45℃循环失效 电化学阻抗谱 固体电解质界面膜 电荷转移阻抗

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原子层沉积制备Al2O3包覆层对LiNi0.83Co0.12Mn0.05O2性能的影响 被引量：2

2

作者 马洪运 崔洪悦 +1 位作者 伍绍中 周江 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第10期1588-1591,1614,共5页

研究了原子层沉积(atomic layer deposition,ALD)技术制备的Al2O3包覆层对高镍三元材料LiNi0.83Co0.12Mn0.05O2性能的影响,主要包括形貌特征、晶胞结构以及电化学性能的影响。通过ALD技术在LiNi0.83Co0.12Mn0.05O2表面包覆厚度约为1.5nm... 研究了原子层沉积(atomic layer deposition,ALD)技术制备的Al2O3包覆层对高镍三元材料LiNi0.83Co0.12Mn0.05O2性能的影响,主要包括形貌特征、晶胞结构以及电化学性能的影响。通过ALD技术在LiNi0.83Co0.12Mn0.05O2表面包覆厚度约为1.5nm的Al2O3包覆层后,对高镍三元材料的晶胞结构参数以及体相R-3m层状结构无显著影响。因Al2O3电导率较低,包覆后主要使得电荷转移阻抗升高,从38.87mW升高至45.76mW,从而导致包覆后材料的比容量比空白样品低3mAh/g,放电倍率性能以及低温性能变差。包覆后材料在25和45℃下采用1C倍率100%DOD充放电,循环寿命得到明显提升。25℃下,在容量保持率达到90%时循环寿命提升34.45%;45℃下,容量保持率达到80%时,循环寿命提升20.59%,表明ALD技术制备的Al2O3表面保护层有效地提升了活性物质与电解液之间的界面稳定性。 展开更多

关键词 原子层沉积 锂离子电池 LiNi0.83Co0.12mn0.05o2 电化学性能

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高镍LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2正极材料的形貌调控及电化学性能研究 被引量：2

3

作者 李作伟 赖晶 +3 位作者 向伟 吴振国 郭孝东 钟本和 《广州化工》 CAS 2020年第22期46-50,119,共6页

研究氢氧化物共沉淀反应的氨浓度对Ni0.9Co0.05Mn0.05(OH)2前驱体及正极材料的影响。结果表明,高氨浓度下制备的前驱体H-NCM具有更大的一次晶粒和二次颗粒粒径,且一次晶粒有序定向生长形成高暴露{010}晶面。其正极材料H-LNCM的{010}活... 研究氢氧化物共沉淀反应的氨浓度对Ni0.9Co0.05Mn0.05(OH)2前驱体及正极材料的影响。结果表明,高氨浓度下制备的前驱体H-NCM具有更大的一次晶粒和二次颗粒粒径,且一次晶粒有序定向生长形成高暴露{010}晶面。其正极材料H-LNCM的{010}活性晶面增大、锂镍混排降低以及锂离子扩散系数提高,从而产生优异的电化学性能。在2.7~4.3 V电压区间,0.1 C倍率下放电比容量为218.31 mAh·g^-1,5 C倍率下的放电容量为152.24 mAh·g^-1,1 C倍率下循环100次的容量保持率为76.05%,均优于L-LNCM材料。 展开更多

关键词 LiNi0.9Co0.05mn0.05o2 氢氧化物共沉淀 形貌调控 电化学性能

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三元前驱体微观形貌结构对LiNi0.85Co0.10Mn0.05O2正极材料性能的影响 被引量：2

4

作者 陈龙 张二冬 +3 位作者 IQBAL Azhar 李道聪 杨茂萍 夏昕 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2020年第2期409-414,共6页

通过调节共沉淀制备过程中氨水浓度和pH值控制三元前驱体的成核与长大过程,制备得到团聚态和均一态两种微观结构的Ni0.85Co0.10Mn0.05(OH)2前驱体。两种前驱体的粒度分布,比表面,振实等理化指标接近。烧结后制备LiNi0.85Co0.10Mn0.05O2... 通过调节共沉淀制备过程中氨水浓度和pH值控制三元前驱体的成核与长大过程,制备得到团聚态和均一态两种微观结构的Ni0.85Co0.10Mn0.05(OH)2前驱体。两种前驱体的粒度分布,比表面,振实等理化指标接近。烧结后制备LiNi0.85Co0.10Mn0.05O2三元正极材料测试电化学性能表明,两种正极的克容量及倍率性能相近,但具有均一态结构的正极材料1C循环50周后容量保持率达到98.3%,高于团聚态结构正极材料的96.9%循环保持率。d Q·d V-1分析表明,具有均一态结构的正极材料循环前后的氧化还原峰位置和压差稳定,显示了较小的极化损失。进一步通过SEM表征,循环前后具有均一态结构的正极材料断面密实,显示出较高的机械强度,因此在充放电循环过程中颗粒无明显破碎,有较稳定的电极/电解液界面,可改善循环性能。 展开更多

关键词 锂离子电池 正极前驱体 二次球形貌 LiNi0.85Co0.10mn0.05o2

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Co(OH)2包覆LiNi0.85Co0.10Mn0.05O2的电化学性能 被引量：1

5

作者 高玉仙 龙君君 +1 位作者 丁楚雄 李道聪 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期347-351,共5页

用氢氧化亚钴[Co(OH)2]包覆高镍三元正极材料LiNi0.85Co0.10 Mn0.05O 2,控制烧结温度,使Co(OH)2分解为四氧化三钴(Co 3O 4)。半电池测试显示:包覆材料首次循环的放电比容量为202.4 mAh/g、库仑效率为87.7%,均高于未包覆材料。全电池测... 用氢氧化亚钴[Co(OH)2]包覆高镍三元正极材料LiNi0.85Co0.10 Mn0.05O 2,控制烧结温度,使Co(OH)2分解为四氧化三钴(Co 3O 4)。半电池测试显示:包覆材料首次循环的放电比容量为202.4 mAh/g、库仑效率为87.7%,均高于未包覆材料。全电池测试显示:包覆材料制备的电池高温(45℃)循环性能更好,以0.50 C充电、1.00 C放电在2.80~4.20 V循环300次,容量保持率为93.3%,而未包覆材料制备的电池为90.2%。电位滴定和SEM分析表明:包覆的Co(OH)2在烧结过程中能与LiNi0.85Co0.10Mn0.05O2的表面残碱(LiOH/Li 2CO3)反应,降低表面残碱含量。XRD测试显示:包覆材料的Ni/Li混排降低,微观应变减小。电化学阻抗谱显示:包覆材料的电荷转移阻抗降低,因此具有更好的电化学性能。 展开更多

关键词 氢氧化亚钴[Co(OH)2] LiNi0.85Co0.10 mn0.05o2 包覆 Ni/Li混排

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Mn掺杂的Na_xCoO_2多晶制备与电输运性质研究 被引量：1

6

作者 虞澜 晏国文 +3 位作者 刘玉坤 邵太平 张鹏翔 孙加林 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期260-263,共4页

采用固相反应法制备了沿(00l)面高度择优取向的γ相NaxCoO2(x=0.5+δ,0.7)和Na0.5+δCo0.95Mn0.05O2系列多晶,且微量Mn掺杂阻碍了晶粒的长大。77～300K电阻率-温度曲线表明,NaxCoO2为金属的电输运行为,在相同烧结工艺下,Mn掺杂导致Na0.5... 采用固相反应法制备了沿(00l)面高度择优取向的γ相NaxCoO2(x=0.5+δ,0.7)和Na0.5+δCo0.95Mn0.05O2系列多晶,且微量Mn掺杂阻碍了晶粒的长大。77～300K电阻率-温度曲线表明,NaxCoO2为金属的电输运行为,在相同烧结工艺下,Mn掺杂导致Na0.5+δCo0.95Mn0.05O2电阻率有很大提高且为绝缘体行为,但经920℃/10h进一步烧结后,转变为电阻率大大降低的金属行为。分析认为,Mn4+的3d轨道交叠能带e′g+a1g的电子数比Co3.5+少,使得载流子数量降低;并且Mn4+的t2g轨道的电子最高占据能级比Co3.5+低,使电子在Mn4+和Co3+/Co4+之间跃迁时存在能隙,从而电子跃迁几率降低,载流子局域化。晶界增多导致的晶界散射,也增加了电阻率。 展开更多

关键词 NaxCoO2 Na0.5+δCo0.95mn0.05o2 X射线衍射 电阻率-温度曲线 3d电子轨道

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Co、Mn包覆镍基材料LiNi_(0.90)Co_(0.05)Mn_(0.05)O_2的烧结温度与性能研究 被引量：4

7

作者 梅佳 张骞 +4 位作者 钟盛文 张淑静 初旭光 李月涛 刘庆国 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期376-381,共6页

采用化学共沉淀法,即将Co、Mn氢氧化物包覆球形Ni(OH)2合成了正极材料LiNi0.90Co0.05Mn0.05O2的前驱体,利用该前驱体和氢氧化锂球磨混匀后,高温焙烧,合成了Co、Mn包覆镍基三元正极材料LiNi0.90Co0.05Mn0.05O2,分析了烧结温度对结构、形... 采用化学共沉淀法,即将Co、Mn氢氧化物包覆球形Ni(OH)2合成了正极材料LiNi0.90Co0.05Mn0.05O2的前驱体,利用该前驱体和氢氧化锂球磨混匀后,高温焙烧,合成了Co、Mn包覆镍基三元正极材料LiNi0.90Co0.05Mn0.05O2,分析了烧结温度对结构、形貌、性能的影响。研究表明:720℃烧结的LiNi0.90Co0.05Mn0.05O2性能最佳,在25℃,2.75￣4.2V,1C充放电条件下,具有160￣180mAh/g的比容量;循环300次,其容量保持率为100.7%。 展开更多

关键词 锂离子电池 正极材料 包覆 LiNi0.90Co0.05mn0.05o2 烧结温度 性能

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高容量的Li1.1Mn2O3.95F0.05锂离子二次电池正极材料 被引量：8

8

作者 陈召勇 刘兴泉 +1 位作者 贺益 于作龙 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2001年第9期1380-1383,共4页

以无水乙醇为分散剂在行星式球磨机中对原料进行预处理后，经固相反应制备了富锂化合物Li1.1Mn2O3.95·F0.05,并以该化合物作为锂离子二次电池正极材料,进行了电化学测试.结果表明,加氟后的富锂化合物Li1.1Mn2O3.95·F0.05可与L... 以无水乙醇为分散剂在行星式球磨机中对原料进行预处理后，经固相反应制备了富锂化合物Li1.1Mn2O3.95·F0.05,并以该化合物作为锂离子二次电池正极材料,进行了电化学测试.结果表明,加氟后的富锂化合物Li1.1Mn2O3.95·F0.05可与LiGoO2相比,可逆容量高达143mA·h/g,且具有良好的循环稳定性,循环115次后,容量保持率在95%以上.SEM和TEM的表征,说明该方法制备的样品颗粒均匀,具有较好的晶体外观.XRD表征,说明该化合物具有完美的尖晶石结构.锂含量的原子吸收光谱(AAS)表征说明该化合物为富锂化合物Li1.1Mn2O3.95F0.05电化学测试结果和SEM,TEM,AAS表征支持掺氟后的富锂化合物Li1.1Mn2O3.95F0.05晶胞内空缺增大,使锂离子的嵌入脱出更加容易,并且使更多的锂离子参与嵌入脱出反应. 展开更多

关键词 Li1.1Mn2O3.95F0.05 正极材料 锂离子二次电池 锂锰氧氟化合物

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具有核壳结构的高电压正极材料Li(Co_(0.9)Ni_(0.05)Mn_(0.05))O_2的制备与表征 被引量：1

9

作者 张超 陈彦彬 刘亚飞 《材料与冶金学报》 北大核心 2017年第2期141-146,共6页

以共沉淀法制备的Ni-Mn包覆Co_3O_4前驱体和Li_2CO_3为原料,通过高温固相法制得了具有核壳结构的锂电池正极材料Li(Co_(0.9)Ni_(0.05)Mn_(0.05))O_2.用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和充放电测试表征了样品的形貌、... 以共沉淀法制备的Ni-Mn包覆Co_3O_4前驱体和Li_2CO_3为原料,通过高温固相法制得了具有核壳结构的锂电池正极材料Li(Co_(0.9)Ni_(0.05)Mn_(0.05))O_2.用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和充放电测试表征了样品的形貌、晶体结构和电化学性能.结果表明,所制备的核壳结构Li(Co_(0.9)Ni_(0.05)Mn_(0.05))O_2具有良好的电化学性能,在3.0~4.5 V和3.0~4.6 V,0.2 C下首次放电容量分别达到180.5 m A·h·g^(-1)和201.3 m A·h·g^(-1),在1 C下,循环50周后容量保持率分别为89.3%和63.3%. 展开更多

关键词 Li(Co0.9Ni0.05Mn0.05)O2 Ni-Mn共沉淀包覆 核壳结构

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烧结温度和升温速率对Pb(Sb1/3Mn2/3)0.05Zr0.47Ti0.48O3压电陶瓷性能的影响 被引量：6

10

作者 杨坚 严继康 +3 位作者 康昆勇 徐腾威 易健宏 甘国友 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期962-967,共6页

采用传统固相法制备了Pb(Sb_(1/3)Mn_(2/3))_(0.05)Zr_(0.47)Ti_(0.48)O_3(PMS-PZT)压电陶瓷。利用XRD、SEM和EDS等研究PMS-PZT陶瓷体系在烧结过程中形成的过渡液相和形成过渡液相温度(1100℃)附近的升温速率对陶瓷结构、压电和介电性... 采用传统固相法制备了Pb(Sb_(1/3)Mn_(2/3))_(0.05)Zr_(0.47)Ti_(0.48)O_3(PMS-PZT)压电陶瓷。利用XRD、SEM和EDS等研究PMS-PZT陶瓷体系在烧结过程中形成的过渡液相和形成过渡液相温度(1100℃)附近的升温速率对陶瓷结构、压电和介电性能的影响。结果表明:不同烧结温度下,所有样品均为单一的钙钛矿四方相,过渡液相不会对相的结构有影响,但是当烧结温度较低时,过渡液相在烧结后期以玻璃相在晶界附近富集,对陶瓷的压电和介电性能有很大影响。随着烧结温度和升温速率的升高,PMS-PZT晶粒尺寸增大,晶粒均匀性和规则性得以改善,晶化质量得到提高;d33测试和阻抗分析测试结果表明PMS-PZT样品在1100℃附近以7℃·min-1升温速率并在1250℃烧结时具有最好的压电和介电性能:d33=313 C/N,kp=0.59,Qm=1481,εr=1437,tanδ=0.53%。 展开更多

关键词 Pb(Sb1/3Mn2/3)0.05Zr0.47Ti0.48O3 压电陶瓷 烧结温度 升温速率

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钴、铝掺杂对Li_(1.1)Ni_(0.4)Mn_(0.4)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2结构和电化学性能的影响 被引量：3

11

作者 张海朗 任秀君 《应用化工》 CAS CSCD 2013年第2期264-267,共4页

采用草酸盐共沉淀法合成Li1.1Ni0.4Mn0.4Co0.15Al0.05O2正极材料,通过XRD分析,计算得出掺杂后晶胞体积收缩,层状结构更加稳定。恒电流充放电测试显示了其良好的充放电性能和循环稳定性。对于不同充电状态的EIS分析,显示其较小的电荷转... 采用草酸盐共沉淀法合成Li1.1Ni0.4Mn0.4Co0.15Al0.05O2正极材料,通过XRD分析,计算得出掺杂后晶胞体积收缩,层状结构更加稳定。恒电流充放电测试显示了其良好的充放电性能和循环稳定性。对于不同充电状态的EIS分析,显示其较小的电荷转移阻抗及较好的电荷转移动力学。 展开更多

关键词 锂离子电池 Li1.1Ni0.4Mn0.4Co0.15Al0.05O2 正极材料 电化学性能 共沉淀

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