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keaven29木虫 (著名写手)
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辩： 三元材料增加三价镍含量到底好不好？ 已有15人参与
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早期研究主流认为应该降低二价镍的含量。但随着研究的继续，尤其是高镍系三元材料的广泛研究，越来越多文献报到出提升2价镍的含量。问题来了，你认为三元材料需要降低2价镍含量还是提升2价镍含量呢。 以下是我看到过的观点，作为抛砖引玉，欢迎大家讨论拍砖！ 观点一：应当降低2价镍含量： 此观点认为：锰元素才是稳定三元材料结构的关键，镍元素只起到发挥容量的作用。2价镍的增多会占据锂位，造成镍锂混排，这一现象在材料的表面表现得更为明显。镍锂混排严重会影响层状材料的有序性，造成材料表面各项应力的不同。这不仅会降低材料的容量，还会造成材料的破坏，加剧容量的衰减。 观点二：认为增加2价镍含量： 在高镍系三元材料中，镍锂混排是不可避免的。三价镍与氧的结合力最弱，很容易造成材料结构不稳定。而二价镍部分占据锂位可以在脱锂状态下起到平衡价态，支撑锂层和稳定材料的作用，因此应该适当增加二价镍含量。而且部分文献还认为镍的提前占据还可以抑制镍锂混排。 观点三：觉得增加和降低都好： 该观点认为，可以根据不同的需求，选择性地增加和降低2价镍含量，反正表征出来的结果都变好了。 咋一看，感觉以上三个观点都有道理。所以看现在报道的文献总会让人觉得多少有些糊涂。 我目前更加倾向于观点一，因为观点二有一个明显的漏洞，就是增加2价镍含量到底增加多少合适，大部分都是和自己做的材料做对比进行定性的分析，几乎没有进行定量分析。（可能有这方面的文献，希望看过的同学分享一下）。 观点三就有些中庸了，影响电池性能的因素很多，表征结果的改善可能是受其它方面的影响。 最后，你更倾向于哪种观点，希望能进一步讨论，追求真理，共同进步。  |
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| 楼主眼光很明锐，这个问题我也发现了，尤其是对于高镍材料，有文献专门研究控制NI2+含量来提高材料的性能，比如AMI上的两篇关于811的文章，两篇都是通过过量锂源来改变材料Ni2+含量，一篇为在空气中烧，一篇为在氧气中烧，前者说过量锂性能好，后者说过量锂性能不好，但是他们殊途同归地得到了一个结论就是，当Ni2+含量高的时候性能都好，或者反过来说性能好的时候Ni2+含量都高。这是一个，另外一些人则专门提高材料Ni3+含量，性能也变好了，所以说这是否说明了Ni的价态变化并不一定是最根本的因素，其中还有一些其他的因素呢？因为很多文献也引入了其他的因素，如掺杂包覆等等。发言仅供参考，与楼主共勉，追求真理，共同进步！！加油，666. |
6楼2017-06-23 16:15:47
陈滔1991
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楼主的疑虑也是我们的疑虑。 不过不同的文献在讨论的表面二价镍含量高低对电化学性能影响的时候，往往可比性不是那么强。比如他们可能使用的前驱体不同，制备条件不同，电化学测试条件也不同，而最终导致材料容量衰减的主要机理也会不同。 此外，比如Mn表面修饰NCA、F表面修饰NCA，表面二价镍含量上升，循环性能变好，但同时也引入外来离子。所以循环性能变好也许不能完全归功于表面二价镍含量上升，这些修饰对调控氧的电子结构也有一定的影响。 所以，要想准确的讨论表面二价镍含量对材料电化学性能的影响，需要有很多的限定条件。比如同样的高镍三元材料，电化学测试条件。后期处理只改变表面二价镍含量来进行探讨，这样说服性更强。 |
7楼2017-06-23 16:40:32
grubbyjay
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