走进三元材料电池技术与应用课件.ppt

走进三元电池材料应用技术 姓名：邓邦为 培养单位：成都有机所 专业：锂离子电池电极材料制备与应用 金木归攻驳醛湍松冀碟蛆苫鹊荒毅氯掣洗弗贡艺签象龚钻弧龙移付挞灭妨走进三元材料电池技术与应用课件走进三元材料电池技术与应用课件 纲要 筒姿俏负阐常皆缅壮骏捞篆琅座蕉刷扛举隅眯娶滞翌策忘昂镰栈格炒玫疹走进三元材料电池技术与应用课件走进三元材料电池技术与应用课件 1.三元材料电池介绍 三元材料是指镍钴锰酸锂（Li（NiCoMn）O2），三元复合正极材料前驱体等产品。其通式为Li（NixCoyMnz）O2，是以镍盐、钴盐、锰盐为原料制备而成，产品为黑色粉末，其含有镍钴锰的比例可以根据实际需要调整。可用于小型电池和动力电池中。 三元材料因兼有LiNiO2和LiCoO2的优点，且价格便宜，合成容易，被认为是最有可能取代目前商用LiCoO2的新型正极材料，也是现今锂离子电池研究的一大热点。 花瑟肤逊挑燎难鹤祭郝盖品绩浚驶芭超冯符蔑店普萄吾切盈肿闰那汐妙剖走进三元材料电池技术与应用课件走进三元材料电池技术与应用课件 1.三元材料电池介绍 窑脚轿柯胰股尧澎笺帘莉料目昏访浇斧诉纺惊囱加讲跋狱详颗薄蕊印杠段走进三元材料电池技术与应用课件走进三元材料电池技术与应用课件 2. 三元材料电池特性 2.1 三元材料特性 厨哥津腮玖搀契犊缄哟普灶侧猜寐油巾氯赘盯掘隶集菱苏巳嘻砸芭蔬细窿走进三元材料电池技术与应用课件走进三元材料电池技术与应用课件 磷酸铁锂体系 锰酸锂体系 三元体系 Wh/kg /Wh/dm3 2. 三元材料电池特性 2.2 能量密度优势突出 沦喷铃渐沈雁打闽姑所释膛峪雷窍脯朗卿舍胡篙萧吹蜡予辽葡烬盈已借颅走进三元材料电池技术与应用课件走进三元材料电池技术与应用课件 2. 三元材料电池特性 2.3 安全性问题 问题 三元动力电池安全性与LFP和LMO相比较为薄弱，如大容量三元电池的过充，针刺难以通过，这是三元应用最大的障碍。 分析 1. 镍含量高 2. 材料整体活性高 3. 析氧温度 4. 体系匹配性 5. 使用条件 对策 材料选择：如111，具有最为稳定的层状结构 方案设计：掺杂锰 电池设计：面密度，隔膜选择（陶瓷隔膜） 4. 使用条件：限制电压 射会宏挥村停孙亨母孙搽器蹿淹彦人愤蛊珍荧卖拣谓鸡硬专槽拆堵妻枕棠走进三元材料电池技术与应用课件走进三元材料电池技术与应用课件 2.4 三元材料的不足 2. 三元材料电池特性 (1)由于阳离子混排效应以及材料表面微结构在首次充电过程中的变化，造成NMC的首次充放电效率不高，首效一般都小于90%； (2)三元材料电芯产气较严重，高温存储和循环性还有待提高； (3)锂离子扩散系数和电子电导率低，使得材料的倍率性能不是很理想； (4)三元材料是一次颗粒团聚而成的二次球形颗粒，由于二次颗粒在较高压实下会破碎，从而限制了三元材料电极的压实，这也就限制了电芯能量密度的进一步提升。 春癣邱挽咀静裸俄缄禽陀空绕怪抖哆儿拖良拢脸滔后刻歌警抚芍蛹啦杀十走进三元材料电池技术与应用课件走进三元材料电池技术与应用课件 2.5 三元材料的改性 2. 三元材料电池特性 掺杂 阳离子等价态掺杂 阳离子不等价态掺杂 掺杂价态更低的离子会导致过度元素的价态升高，即产生空穴，改变材料的能带结构，大幅提高材料的电子电导。 等价态掺杂后不会改变原来材料中原子的化合价，但是一般可以稳定材料结构，扩展离子通道，提高材料的离子电导率。 阴离子掺杂技术 阴离子掺杂多见于F–取代Ｏ2-，通过氟离子体相掺杂可以使材料的结晶度更好，从而增加材料的稳定性。 棱坝洲劲颊赣絮诲伴九尧莲话券踊拦抛持茵谜苛堰血威搬恶泄号乎鬼贝担走进三元材料电池技术与应用课件走进三元材料电池技术与应用课件 2.5 三元材料的改性 2. 三元材料电池特性 氧化物：MgO、Al2O3、ZrO2和TiO2等 非氧化物：AlPO4、AlF3、LiAlO2、LiTiO2 表面包覆 耳锥袖冶混紫堕翰累冻丛禄尖键青某割孽葱坊妖啤虹瓜搔咳铲再你宅荔勤走进三元材料电池技术与应用课件走进三元材料电池技术与应用课件 2. 三元材料电池特性 无机物表面包覆主要是使材料与电解液机械分开从而减少材料与电解液副反应，抑制金属离子的溶解，优化材料的循环性能。 无机物包覆还可以减少材料在反复充放电过程中材料结构的坍塌，对材料的循环性能是有益的。 NMC的表面包覆对降低高镍三元材料表面残碱含量是比较有效的。 2.5 三元材料的改性 浑剂好出硫经兹罢马接华祷憎科痞寅利掏留购姿妆情圈四寿扭