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chemtechma

木虫 (正式写手)

应助: 2 (幼儿园)
金币: 4920
帖子: 743
在线: 250小时
虫号: 570340
注册: 2008-06-07
性别: GG
专业: 固体无机化学

[交流] 【求助】锂电正极材料掺杂和包覆的本质是什么？

请问锂电正极材料改性的本质是什么，知道相关原理的高人能否交流下？
正极材料改性大家熟知的方法有体相掺杂和表面包覆。改性一般会改变材料颗粒大小（缩短锂离子扩散路径）或晶胞大小和导电能力等等。但是就是不明白掺杂和包覆的本质。虽然，可以从循环伏安看出材料的氧化还原可逆性增强，可以从交流阻抗看到改性后电极界面电荷传输阻抗减少（对应于图谱半圆变化）和锂离子在正极材料内部扩散能力增强。但电极界面电荷传输阻抗减少的原始驱动力在哪？锂离子扩散能力提高的原始驱动力在哪，是仅仅是粒径变小了吗？如果仅仅从粒径解释好像不能解释的通，因为掺杂不同的元素，在颗粒大小差不多的情况下，其电化学性能可能差别很大。看过一些资料，用不同的观点解释的都有，觉得很乱。不知哪位高人能否指点下，谢谢！

[ Last edited by chemtechma on 2009-12-16 at 09:33 ]

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1楼 2009-12-16 09:32:16

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cybwho

木虫 (著名写手)

应助: 10 (幼儿园)
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专业: 无机非金属类光电信息与功

★ ★ ★ ★ ★
chemtechma(金币+5,VIP+0):谢谢交流 1-4 09:00

离子电导率和电子电导率对改善正极材料的性能都十分关键。
电极界面电荷传输阻抗减少的原始驱动力在哪？
主要应该是表面包覆改善了颗粒间的导电性能，离子掺杂可以改善材料本身的电子电导率，同时在保持较小粒径下保证锂离子和电子同时发生转移。
锂离子扩散能力提高的原始驱动力在哪，是仅仅是粒径变小了吗？
粒径变小，可以缩短扩散路程，是提高锂离子扩散能力一个重要原因。
离子掺杂改变晶格参数，适当的离子可以扩展锂离子晶格内的扩散通道，也可以提高LFP的相变动力学。
关于离子掺杂（LFP）可以多看几篇Chiang Yet-Ming的文章。
包覆方面的可以看一下R.Dominko的。