锂离子电池高镍层状正极材料循环稳定性研究进展

TQ152; 高镍层状正极材料LiNixM1-xO2(x≥0.8,M=Co,Mn,Al等)由于高比容量、高工作电压和低成本,近年来成为混合动力电动汽车和电动汽车(EV)高能量密度锂离子电池最有前景的正极材料.电动汽车技术的进步要求锂离子电池具有约350 Wh·kg-1的高能量密度、500km的续航里程以用于商业应用.然而,高镍层状正极材料的容量快速衰减和结构不稳定性阻碍了其市场化应用.本文总结了高镍层状正极材料性能衰减的根本性问题,通过元素掺杂、元素比例、表层重构、颗粒排布、颗粒间填充、颗粒尺寸和单晶化等方面对改善高镍层状正极材料循环稳定性的最新进展进行了归纳,并指出未来可以尝试元素和结构协同...

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Published in材料工程 Vol. 52; no. 11; pp. 62 - 73
Main Authors 刘娜, 张锟, 田君, 梁晓嫱, 胡道中, 王一拓, 佟蕾, 徐春常, 田崔钧, 高洪波, 张跃强
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国北方车辆研究所,北京 100072 01.11.2024
Subjects
nickle-rich layered cathode
锂离子电池
高镍层状正极
structural stability
循环稳定性
结构稳定性
lithium-ion battery
cyclic stability
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Summary:TQ152; 高镍层状正极材料LiNixM1-xO2(x≥0.8,M=Co,Mn,Al等)由于高比容量、高工作电压和低成本,近年来成为混合动力电动汽车和电动汽车(EV)高能量密度锂离子电池最有前景的正极材料.电动汽车技术的进步要求锂离子电池具有约350 Wh·kg-1的高能量密度、500km的续航里程以用于商业应用.然而,高镍层状正极材料的容量快速衰减和结构不稳定性阻碍了其市场化应用.本文总结了高镍层状正极材料性能衰减的根本性问题,通过元素掺杂、元素比例、表层重构、颗粒排布、颗粒间填充、颗粒尺寸和单晶化等方面对改善高镍层状正极材料循环稳定性的最新进展进行了归纳,并指出未来可以尝试元素和结构协同构筑高结构强度高镍正极材料,以从根本上解决其深度脱锂下的结构和热稳定性难题,为高镍层状正极材料提供改性新工艺和新方法.
ISSN:1001-4381
DOI:10.11868/j.issn.1001-4381.2023.000296