超高镍正极材料空气稳定性研究及其电化学性能
余雁1
朱文昌2
黄超群1
胡舒洋1
1.苏州农业职业技术学院,江苏苏州 2150082.苏州大学功能纳米与软物质研究院,江苏苏州 215123
摘要：超高镍氧化物被认为是锂离子动力电池的首选正极材料,但是其在空气中的存储稳定性较差,严重影响了实际应用.本文研究了 LiNi0.95Co0.025Mn0.025O2(NCM)材料暴露在空气中的稳定性及其对电化学储锂性能的影响,进一步探索了超高镍正极材料颗粒表面残留碱性物质(残碱)随时间变化的形成机制.材料表征结果表明,超高镍材料在短时间内暴露于空气时,其表面形成孤岛状的残碱,且这些残碱颗粒的尺寸随着暴露时间的延长而增大.电化学交流阻抗谱(EIS)和微分容量曲线(dQ/d V)测试结果表明,残碱的形成显著增加了 NCM正极材料的电化学阻抗,加剧了超高镍正极材料储锂循环中的不可逆相变和结构退化,从而影响了放电容量和循环寿命.在2.7～4.3 V(vs.Li+/Li)的工作电压和0.5 C电流密度下,未暴露空气的初始NCM正极材料的首圈放电比容量为208.1 mAh/g,循环200圈后容量保持率为70.7％,而在空气中暴露12 h和14天后的NCM材料的首圈放电比容量分别为202.9 mAh/g和171.8 mAh/g,循环200圈后的容量保持率仅有 60.1％和 53.1％.
关键词：超高镍正极材料空气稳定性残碱物质锂离子电池
分类号：TM911(独立电源技术（直接发电）)
论文发表日期：2024-10-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 251-257 )
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