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          氣相法氧化鋁摻雜提高四元高鎳NCMA正極材料的循環穩定性
          瀏覽: 發布日期:2022-05-13
          高容量的富鎳層狀LiMO2(M = Ni, Co, Mn和Al)是理想的電動汽車電池正極材料。然而,富鎳正極有化學和結構不穩定性,縮短了其使用壽命。當充電至高電壓時,高度脫鋰的正極由于應變遭到破壞,在正極顆粒中產生微裂紋。微裂紋是富鎳層狀正極容量快速衰減的主要原因,因為它使正極內部大部分表面暴露在電解質中,導致氧析出,并促進絕緣的類NiO巖鹽層的形成。因此,富鎳正極材料要有機械穩定性,并且即使在高荷電狀態下也不出現嚴重的微裂紋。由于微裂紋是由顆粒中局部應變累積而成核的,因此可以通過調控微觀結構來抑制局部應變的增加,原料晶粒細化、初始顆粒形狀調整、摻雜等方法可以有效減緩高荷電狀態下內部應變的發展,從而抑制循環過程中微裂紋的形成。其中,構建氫氧化物前驅體成分梯度是優化正極顆粒微觀結構的一種有效手段。
          合肥中航納米生產的氣相氧化鋁粉ZH-Alum,微觀形貌為納米微粒,比表面積大,純度高(99.99%)摻雜到電池材料中,細長的一次顆粒組成,這些一次顆粒從球形次級顆粒中心呈放射狀排列。這種獨特的組織結構有效地抑制了高荷電狀態下微裂紋的形成和擴展,且能夠耐受電解液的侵蝕,從而抑制表面降解。細長一次顆粒的徑向排列使四元高鎳NCMA正極通過均勻收縮有效地消除了由相變引起的晶界處內應變,氣相氧化鋁粉的一次顆粒獨特的細長結構改善了其機械穩定性并抑制了循環過程中微裂紋的形成。此外,四元高鎳NCMA正極一次顆粒側面主要為(001)面,可耐受電解質侵蝕,從而限制了表面降解。納米氧化鋁摻雜可進一步提高四元高鎳NCMA正極的循環穩定性。
          合肥中航納米生產的高純度大比表面積氣相氧化鋁粉、納米氧化鋯粉、納米氧化釔粉、納米氧化鑭粉等納米氧化物粉體,可以用于LCO/LLZO/NCA/NCMA鋰電池材料上,目前與國內幾家鈷酸鋰和三元電池材料企業配套試驗通過,進行大批量供貨的階段,歡迎有興趣的廠家來廠考察交流。
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