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本帖最后由 小柒啊 于 2017-7-31 08:45 编辑

1999年Liu等首次报道结构式为LiNi1-x-yCoxMnyO2(0﹤x﹤0.5,0<y<0.5)镍钴锰三元过渡金属复合氧化物,即所谓的三元材料。该材料综合了LiCoO2良好的循环性能,LiNiO2的高比容量和LiMnO2的高安全性及低成本等特点,被认为是未来LiCoO2的替代者,并将在动力电池和储能电池上得到大规模应用。人们对镍钴锰三种过渡金属的各种配比进行了深入的研究,常见的组成有 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 (333型)、LiNi0.5Co0.3Mn0.2O2 (532型)、LiNi0.4Co0.4Mn0.2O2(442型)、富锂三元材料等多种类型。

三元材料材料的过渡金属配比不同,其电化学性能也不同。一般地,Co含量上升有利于稳定化合物层状结构,改善循环性能;Ni含量提高可以获得较高容量,但会造成循环性能恶化;而Mn的加入可以降低成本,并提高母体稳定性,但过多的Mn会导致尖晶石相的产生而破坏层状结构。由此可见,过渡元素之间配比对材料电化学性能有较大影响。但不论材料元素组成怎样变化,三元材料的充放电原理是相同的。

三元材料在本质上可以认为是层状结构Li2MnO3和LiMO2(M=Ni、Co、Mn)的固溶体。其中Ni主要以+2价形式存在,Co主要为+3价,Mn主要为+4价。各过渡金属元素的平均价态为+3价。一般认为三元材料的脱锂过程分为三个阶段:0≤x≤y(x为脱锂量、y为Ni占过渡金属的比例)时对应的反应是Ni2+氧化为Ni3+;y≤x≤2y时对应的反应是将Ni3+氧化成Ni4+;当2/3≤x≤2y+z(z为Co占过渡金属的比例)时,Co3+氧化为Co4+。而Mn4+被认为是非电化学活性的,脱锂过程中主要通过Ni和Co的价态变化来达到电荷平衡。

以LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2为例,LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的工作电压在3.9V左右,理论比能量为1084Wh/kg,理论比容量为278mAh/g,在2.8-4.6V间的放电容量可超过200mAh/g。实际应用中为了提高循环性能,充电电压一般限制在4.3V以下,放电容量约为160mAh/g,循环次数可达1000次以上。

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资源在这里: 锂离子电池三元材料:工艺技术及生产应用-王伟东_部分1.pdf (46.55 MB, 下载次数: 13321)
小柒啊

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pq暮色伊人 发表于 2017-6-10 13:01:01
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xyli621 发表于 2017-9-7 06:04:41
多谢大佬啊
这本书真不错
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xyli621 发表于 2017-9-7 06:04:49
多谢大佬啊
这本书真不错
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吹雪留香 发表于 2017-11-28 15:54:30
多谢分享
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laughing 发表于 2018-3-7 16:23:28
感谢楼主,我下载了,学习一下
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阿坤Photo 发表于 2018-3-10 16:26:13
楼主您好,我每次都下载10%左右就结束下载啦
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xuetu 发表于 2019-4-16 14:33:22
好书
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