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幾種材料性能和結構對比,來展示單晶材料的優缺點

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幾種材料性能和結構對比,來展示單晶材料的優缺點

發布日期:2020-01-15 08:41 來源:http://www.itsinmyway.com 點擊:

隨著新能源行業的不斷發展,人們對動力電池的要求也越來越高,隨之而來的三元材料中鎳含量的提升,但由此帶來的正極材料穩定性問題、電解液匹配問題、大電流充電溫升過高等引發的電池失效也越來越受到人們的關注,因此,單晶材料應運而生,不僅僅增強了正極材料的穩定性,也可以將整個體系的電壓提升到一個新的高度,在更高鎳材料并未完全占領市場的情況下,為更高能量密度的需求提出了一個解決方案。


同時,還提供了另外一種三氧化二鋁包覆的NCM523,通過這三種材料的性能和結構對比,來展示單晶材料的優缺點以及未來的發展方向。


為了進一步確認單晶顆粒的結構特征,分別對SC材料進行了縱剖面SEM、電子背散射衍射等測試,測試結果表明,材料中的單晶還是很多的,一些大顆粒含有少量的多晶結構。


另外,對三種材料進行了不同電壓的扣電半電池測試以及容量微分曲線的分析,測試結果如下所示,單晶材料的容量和不可逆容量并沒有體現出明顯的優勢,三種材料的曲線也是比較相似的,沒有太明細的區別,這就說明將材料做出單晶并沒有從本質上改變材料的內部特性。


將三種材料和石墨組裝成小軟包電池,添加不同的電解液添加劑,然后對電池進行循環性能測試,單晶材料在不同的添加劑情況下都表現出了良好的庫倫效率,另外也可以看出,PES211這種添加劑具有較好的循環性能。


利用原位的方法測量電池在高電壓下的產氣行為,結果表明,單晶材料的產氣較少,表明材料具有良好的穩定性。使用不同電解液添加劑對電池進行循環性能測試,不同的添加劑表現出不同的循環性能。


綜上所述,單晶材料在結構穩定性是具備很大的優勢,但其容量發揮并沒有那么有優勢,在實際生產中,需要考慮整個體系的匹配性,才能做出滿意的鋰電池。


相關標簽:單晶材料

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