鋰離子電池三元層狀氧化物正極材料失效模式分析
關(guān)鍵詞：鋰離子電池 三元正極材料 失效現(xiàn)象 老化機(jī)理 表界面行為
摘要：鎳鈷錳三元層狀氧化物(NCM)正極材料由于其優(yōu)越的綜合性能在動(dòng)力/儲(chǔ)能電池系統(tǒng)(ESS)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。雖然Ni含量的增加可提高三元材料的比容量及電池的能量密度,但相關(guān)電池體系的容量保持率和安全性將會(huì)變差。如何有效解決該矛盾是此類NCM電池所面臨的關(guān)鍵問題。本文從NCM電池體系循環(huán)過程中常見的體相結(jié)構(gòu)破壞和正極-電解液界面組成改變兩方面失效現(xiàn)象出發(fā),結(jié)合近年來國(guó)內(nèi)外對(duì)NCM失效模式研究中所提出的新理論、方法、應(yīng)用,從機(jī)械破壞、結(jié)構(gòu)演變、電化學(xué)極化、化學(xué)副反應(yīng)、正負(fù)極協(xié)同效應(yīng)等多個(gè)角度對(duì)NCM材料的衰退機(jī)理提出見解,對(duì)指導(dǎo)電池用戶合理制定充放電協(xié)議、緩解電動(dòng)汽車(EV)里程焦慮乃至材料設(shè)計(jì)本身均有重要的指導(dǎo)及借鑒意義。
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