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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 化学电源 » 锂离子电池三元正极材料NCM811包覆问题
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洒下了句点

铜虫 (小有名气)

[求助] 锂离子电池三元正极材料NCM811包覆问题 已有6人参与

大三材料本科在读，在看相关书籍的过程中发现NCM811的放电比容量高，成本低，但存在安全性问题，表面残余的Li会反应生成LiOH、Li2CO3，杂质影响电化学性能，且杂质加剧电解液分解，产生HF；材料长期暴露空气，Ni3+被还原为Ni2+，使Li/Ni离子混排严重。
因此可以采用包覆的方法隔绝电解液接触，较少杂质，抑制反应，通常采用氧化物，如V2O5，ZrO2等。
在阅读中我发现NCM111的性能很好，比较均衡全面，也较稳定，那么是否可以采用111包覆811的方法，利用111稳定性，结合811高容性，两者结构匹配，元素也相同，包覆使循环性能，电化学性能提高，稳定性更好呢？
如果不行的话，是因为111包覆811原子间互溶产生不利影响吗？
如果可以的话，有没有前辈们做过这个包覆，有相关文献呢？
请求帮助！万分感谢！

@a88592718 @langzhizhou 发自小木虫Android客户端
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1楼 2018-07-17 20:47:00
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dotaash

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
这个想法很新颖。具体怎么能够实现你说的包覆我还不太清楚，但目前确实有这个思路的量产材料。稍微与你想的有点差别，他们不采用包覆，而是在材料合成的过程中控制元素分布，元素含量，合成的最终产物接近核壳结构：内层镍含量为80甚至85、90，中层镍含量逐渐降低到60，到外层镍含量可能逐渐降低为10。整体镍含量80左右，而外层的111就可以弱化Ni80的部分缺陷了。
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9楼2018-07-18 10:42:45
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dotaash

金虫 (小有名气)
引用回帖:
9楼: Originally posted by dotaash at 2018-07-18 10:42:45
这个想法很新颖。具体怎么能够实现你说的包覆我还不太清楚，但目前确实有这个思路的量产材料。稍微与你想的有点差别，他们不采用包覆，而是在材料合成的过程中控制元素分布，元素含量，合成的最终产物接近核壳结构： ...

Nanostructured high-energy cathode materials for
advanced lithium batteries  附文章名供你学习。这篇文章的作者已与韩国POSCO合作对材料进行量产了
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10楼2018-07-18 10:46:37
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liubaosheng

至尊木虫 (著名写手)
然而，问题也有几个 :1.如何形成均匀包覆层？固相法不均匀，原子层沉积和磁控溅射对材料有限制，共沉淀技术难度高，组分和厚度控制都是难点。文献用共沉淀比较多，但是很容易做到最后成了浓度梯度材料。2.包覆层与本体结合力的强弱，脱嵌过程体积变化近似程度等都对包覆层的寿命和效果有影响。给你的建议是，想想包覆方法吧，如果够均匀够薄，不论是111还是其他组分NCM，都有改善作用，加油！

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5楼2018-07-18 04:39:44
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Phys_Xu

木虫 (著名写手)
全浓度梯度正极，了解一下

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14楼2018-07-18 12:23:29
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匿名

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24楼2018-07-22 09:36:28
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lover668

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
高镍材料是存在这样的的问题
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2楼2018-07-17 22:07:37
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洒下了句点

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by lover668 at 2018-07-17 22:07:37
高镍材料是存在这样的的问题

所以请问可以用111包覆吗？

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3楼2018-07-17 22:28:30
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liubaosheng

至尊木虫 (著名写手)
理论上讲，如果能在811表面形成均匀且够薄的包覆层，预期会改善材料的表面状态进而提升稳定性。

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4楼2018-07-18 04:25:28
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洒下了句点

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by liubaosheng at 2018-07-18 04:39:44
然而，问题也有几个 :1.如何形成均匀包覆层？固相法不均匀，原子层沉积和磁控溅射对材料有限制，共沉淀技术难度高，组分和厚度控制都是难点。文献用共沉淀比较多，但是很容易做到最后成了浓度梯度材料。2.包覆层与本 ...

非常感谢！

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6楼2018-07-18 07:20:37
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brucexiaoxin

新虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by liubaosheng at 2018-07-18 04:39:44
然而，问题也有几个 :1.如何形成均匀包覆层？固相法不均匀，原子层沉积和磁控溅射对材料有限制，共沉淀技术难度高，组分和厚度控制都是难点。文献用共沉淀比较多，但是很容易做到最后成了浓度梯度材料。2.包覆层与本 ...

问题是你没有回答重点，怎么把111包覆到811表面
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7楼2018-07-18 10:21:55
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brucexiaoxin

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
工业界，还是用氧化物包覆比较多，可以湿法也可以干法，但是为了降低残碱，一般选择水系包覆，但是还没有听说过用111来做表面包覆层的，估计实现不了，难道是要从前驱体救生长出内核811外壳111的core shell结构吗？
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8楼2018-07-18 10:29:41
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