锂电池正极材料镍钴锰氧化物

镍钴锰三元电池材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高,但是平台太低,在一些山寨手机上已经有在用三元材料的电池了,特别是容量比较高的电池。

镍钴锰氧化物Li(NiCoMn)O2为三元材料,可作为锂电池正极材料,其是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,而镍钴锰三种元素的比例可以根据实际需要进行调整。常见的镍钴锰比列为424:333:523和145:147:155。而被公众认为4.2V放到3.6V的时间就是手机工作的时间,事实上很多手机都是3.3甚至3.0V才关机。

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锰镍钴氧化物正极材料具有LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2 三种层状材料的优点,其综合性能优于以上任一单一组分正极材料,存在明显的三元协同效应:通过引入Co,能够减少阳离子混合占位情况,有效稳定材料的层状结构;通过引入Ni,可提高材料的容量;通过引入Mn,不仅可以降低材料成本,而且还可以提高材料的安全性。而LiMnxNiyCo1-x-yO2材料充放电平台略高于LiCoO2,适合现有各类锂离子电池应用产品,有望取代现有各类其他正极材料。

三元材料可以利用功能涂层进行表面处理,如覆盖碳铝箔或铜箔。其不仅可以抑制电池极化,减少热量效应,提高倍率性能,还能够提高一致性,增强电池的循环寿命。

制备具有高振实密度的镍钴锰氧化物三元锂电池正极材料采用湿法。湿法具体为首先采用共沉淀法生产氢氧化物作为前驱体,然后进行混锂烧结,得到钴锰氧化物三元锂电池正极材料。

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