高镍三元正极材料表面的碱性及处理
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发布时间：2024-10-06 23:12
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时间：2024-10-23 07:38
在合成过程中，锂盐的过量使用导致高温煅烧后产生锂的氧化物。在高温环境中，多余的锂盐与空气中的水和二氧化碳反应生成LiOH和Li2CO3，残留在三元材料表面，提升PH值。镍含量的提高，镍以3+状态不稳定，与空气中的水分和二氧化碳反应生成表面残碱，损害电池性能。过多残碱导致电池产气严重，影响性能。
二. 影响
镍含量越高，表面含碱量越大，影响加工性能，电极材料性能发挥。残留锂盐电化学活性大，分解电池，产气现象严重。碱性物质导致电池容量衰减加快，寿命缩短。高价Ni元素催化活性和氧化性高，电解液分解，产气增加。当镍含量高于0.8时，影响加剧，阻碍能量密度增加。
三. 降低三元PH值方法
控制前驱体pH和生产环境，严格控制接触空气。降低混锂烧结阶段的锂盐比例，调整烧结制度。进行“水洗降碱”，二次烧结降低表面残碱含量，但电性能损失。表面包覆，降低残碱，提升材料结构稳定性，提高导电率。
四. 三元材料改性
离子掺杂，采用铝、镁、钛、锆等元素稳定晶体结构，提高性能。表面包覆，使用氟化物、锂化合物、氧化物改善性能。选择合适的包覆材料，控制包覆层，提高稳定性，改善循环性能。采用固相、液相、气相法进行包覆改性。
