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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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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。
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
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)


14楼2018-07-18 12:23:29
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匿名

本帖仅楼主可见
24楼2018-07-22 09:36:28
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lover668

金虫 (小有名气)

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高镍材料是存在这样的的问题
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
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?
8楼2018-07-18 10:29:41
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