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LCW1221

铁杆木虫 (正式写手)

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[求助] 富锂锰基固溶体正极材料的发展现状

请问各位高手，富锂锰基固溶体正极材料在国内做的怎么样了？在国外呢？这种材料目前存在的问题在于哪里？有没有有效的办法提高材料的综合性能呢？

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1楼2012-05-06 14:04:27

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cy3501

木虫 (著名写手)

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【答案】应助回帖

★ ★
LCW1221: 金币+2 2012-05-07 14:11:54

当然这种材料的振实密度、压实密度也有待进一步提高。LZ还在高校的话，可以关注一下材料的振实密度，如在企业，大可直接关注材料的压实密度。
目前材料的压实密度多为2.0-2.2g/cc，真是密度多为1.6-1.85g/cc。LCO的压实密度可以达到4.3g/cc。
所以相比于LCO（压实密度4.3、放电容量160mAh/g、电压3.7V）、富锂固溶体（2.2、放电容量235mAh/g、电压4V），这种材料的体积能量密度还没有LCO高，没有优势，但是富锂固溶体的体积能量密度如果提高到一般三元的水平3.5g/cc，这种材料就有很大的优势了。
这材料目前就是质量能量密度可观，但是体积能量密度很一般，甚至更低。

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12楼2012-05-07 10:09:59

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cy3501

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【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
LCW1221: 金币+5 2012-05-07 14:11:38

富锂锰基固溶体优势是：1、放电容量高；2、质量能量密度大；3、价格便宜；4、来源丰富。
遇到的问题：1、首次放电效率很低；2、材料循环过程有析氧，带来安全隐患（同时也会导致库伦效率低）；3、循环寿命很差；4、高温性能很差；5、倍率性能偏低。
目前解决这种材料问题的手段很多：包覆、酸处理、掺杂、预循环、热处理等方法，但是这些方法只能在某些方面提升材料的性能，还没有完全之策。
相比这些方法中，包覆的方法还是能够大幅提升材料的性能的，LZ可以考虑一下，尤其是AlF3包覆！
国内目前对这方面的研究，还都停留在实验室，而且这实验室研究的成果似乎也没有解决根本问题。国外很多研究机构和企业也都投入了很多资金去研发，目前也有一些实验室小试的数据给出。
个人觉得，LZ有条件可以考虑使用一些复合改性的方法来尝试解决材料的性能，还是很有希望的。

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11楼2012-05-07 10:01:34

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雪莺

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雪莺

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引用回帖:

18楼: Originally posted by yrm2000 at 2012-05-10 16:58:54:
不错。
学习了

富锂复合材料的高温扣电性能很不错的，但是低温性能真的不怎么地，不过现在也不怎么提低温性能，除了上面提到的问题，还有很多其他的问题，如合成材料的重复性问题，材料中的Li2MnO3分布状况，材料的导电性，这点尤其值得一提，材料的电子导电性较差，离子导电性稍微好点，其较为优异的高温电化学性能和较差的低温电化学性能与材料的电子电导较差有关，更为关键的是材料的电子电导随温度变化不明显，而离子电导和总的电导率随温度变化比较敏感，这也就是为什么富锂复合材料具有优异的高温性能和很差的低温性能的原因。材料的工作电压窗口较高，目前商业化的电解液不能满足需要，还有此类材料在全电池工作时存在严重的产气问题，这与Li4Ti5O12类似，其实如果能克服电解液的问题，导电性的问题，产气的问题，将富锂复合材料作为正极材料，钛酸锂作为负极材料，利用富锂材料的高电压和钛酸锂的低电压及循环稳定性，这种材料还是大有可为的。总之，这种材料的问题多多，前景还行，但是离应用还有很远的路要走，目前看来，三元材料的高电压和高容量来的更为现实些，也更可操作些，三元的811，NCA，及单晶化都是很好的东西。

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19楼2012-05-10 17:42:17

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qiubao

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【答案】应助回帖

★ ★
pzypdl: 金币+2, 谢谢回帖，欢迎常来交流！ 2014-03-16 21:24:09

引用回帖:

24楼: Originally posted by LCW1221 at 2013-01-10 10:09:01
本身存在的～...

我看不一定吧，Envia system 公司采用美国阿贡国家实验室的技术，目前的首次效率能够达到95%左右（充电是290mAh/g，放电是275mAh/g，电压范围是2-4.6V），我想这个效率对于全电池的设计还是可以满足的吧，现在很多人只是想以这个来作为一个幌子吧。我认为现在需要做的就是认识清楚这个材料真正的充放电机理才是王道吧。这个都没有搞懂，其他一切都是没有用的。

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25楼2013-01-12 00:21:05

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