高镍层状正极材料失效机理及改性的研究进展.pdf

众所周知,锂离子二次电池作为电动汽车、
插电混合动力汽车中最有潜力的动力电池体系,
已迎来空前的发展机遇,与此同时,也对锂离子
电池的能量密度、安全性能、储存性能等提出更
为严苛的要求。高镍 LiNi1−x−yCoxMnyO2(NCM),
LiNi1−x−yCoxAlyO2(NCA) (镍元素摩尔分数≥0.6)表
现出比容量高、价格低廉、毒性小等特点,是最
具潜力的正极材料体系。但是,高镍层状正极材
料循环过程中面临着容量衰减快、热稳定性能差
等问题,增大了其商业化难度。
重点总结了近年来国内外关于高镍层状正极材
料容量衰减相关机理的研究进展及性能改进方法,
以期为高镍层状材料在动力领域的早日应用,提供
解决问题的思路。

高镍层状正极材料 Li[Ni1−xMx]O2(其中 M 为 Co、Mn 或者 Co、Al 等组合,1−x≥0.6),具有高比容量、环境友好和低
成本等优势,逐步成为最具应用前景的锂离子动力电池正极材料,然而,由于材料本身结构稳定性及热稳定性较差(阳离子
混排、不可逆相变、界面反应、微裂纹)而引起的容量衰减等失效阻碍了其应用进程。为了应对以上高镍层状正极材料面临
的挑战,综述了近年来该材料失效机理的研究进展,并从掺杂以及表面改性等方面总结了近年来国内外对该材料的研究进展。

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