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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 晶体 » 粉末晶体 » 锂离子电池三元层状材料层间结合力
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hujm159

至尊木虫 (著名写手)

[交流] 锂离子电池三元层状材料层间结合力

锂离子电池三元材料镍锰钴三元氧化物层状材料，请问层间距以及层间结合力是范德华力还是以化学键结合的呢？
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1楼 2014-12-17 10:04:58
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pawn8

至尊木虫 (正式写手)
★
hujm159(金币+1): 谢谢参与
三元材料中，理想状况是，Co，Ni，Mn三个元素均匀分布在Co（Ni，Mn）-O层间，锂分布在Li-O层间，形成O-Li-O-Co（Ni，Mn）-O-Li……的周期性排列，由于Co(Ni,Mn)-O之间的结合力与结合能较大，Li-O之间结合能较弱，在电场作用下（充放电过程），Li+能够在层间发生扩散作用而脱出（或嵌入），Li+不可能完全脱出，否则失去了Li-O层，结构会发生坍塌，造成不可逆反应，所以层间结合力是以化学键作用。
至于层间距，Co，Ni，Mn配比不一样，层间距会不一样，合成工艺不一样，也会造成层间距不一样，发生离子混排（即Ni2+等离子进入Li-O层），层间距也会不一样。
当层间距不一样时，Li+脱出和嵌入时所需的单位自由能会不一样，电池宏观电性能会有细微的差异，合理控制合成条件，得到最佳的电性能是合成材料的关键之一。
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9楼2014-12-17 10:51:10
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王者归来.

木虫 (职业作家)
★
hujm159(金币+1): 谢谢参与
祝一帆风顺，心想事成。
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2楼2014-12-17 10:22:35
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hujm159

至尊木虫 (著名写手)
引用回帖:
9楼: Originally posted by pawn8 at 2014-12-17 10:51:10
三元材料中，理想状况是，Co，Ni，Mn三个元素均匀分布在Co（Ni，Mn）-O层间，锂分布在Li-O层间，形成O-Li-O-Co（Ni，Mn）-O-Li……的周期性排列，由于Co(Ni,Mn)-O之间的结合力与结合能较大，Li-O之间结合能较弱，在 ...

你好，十分感谢您的回答。
我计划先制备出NiCoMnO过渡多金属氧化物，由于这种氧化物是层状结构，就把它们剥离开，再与锂盐复合制备出三元正极材料，之前不太清楚这种层状材料层间结合方式，现在看来剥离可能不太适合这种以化学键结合的层状材料。
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13楼2014-12-17 20:13:59
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puxinglinlz

铁虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
是范德华力 所以这个也觉得了层结构不稳定。
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14楼2015-01-21 11:27:21
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