三元正极材料的性能 热稳定性

    与LiCO，相比三元材料有高的比容量和好的热稳定性。T.Ohzuku小组‘”1采用质谱通过对Li1-xCoO2（充电容量l40mA·h·g-1）与Li1-xCo1/3Nil/3Mn1/3O2（充电容量185mA·h·g-1)的热分解气体进行对比，结果Li明，三元材料释放氧气的起始温度要比LixC00：高，因此认为三元  裔材料有更好的热稳定性。高温XRD测量LiCo/3N1l/。Mn/30：充电至4.45V的产物为含有Ni、Co、Mn的立方尖晶石相，由层状结构转变成尖晶石结构有效地抑制了氧从材料基体结构中析出。具有高能量密度的三元材料显示了更好的高倍率性能、循环性能和安全性能。

    但对于不同Ni含量的三元材料，热稳定性不同，各元素对材料热稳定性起到的作用不同。文献研究了Co和Mn对Li0.2NixMnO_x)/2Cocl_x)/202(x：1/3. 0.6. 0.8)材料热稳定性的影响。他们使用x射线吸收精细结构(XAFS)光谱阐明在高温下条件下Li0.2NixMncl_x)/2Cocl_x)/202 (x=l/3、0.6. 0.8)材料中每个过渡金属的氧化状态的变化和局部结构。x射线吸收边缘结构( XANES)光谱表明，由于加热镍和Co的氧化态发生了变化。在高温下，Co离子由八面体迁移到四面体位置，Mn离子仍保持在八面体位置，扩展x射线吸收精细结构( EXAFS)结果支持这一结论。在镍基三元材料中，Co和Mn对材料的热稳定性的影响是不同的，Co离子由八面体位置迁移到四面体位置，并且稳定占据四面体位置，因此抑制了材料由尖晶石结构向盐岩结构的转变，但是如果Co含量低于10%,这种抑制相转变的影响就会变小。在高温下Mn的氧化态是稳定的，占位不变，Mn可以防止层状结构向尖晶石结构的转变。这个结果表明，在镍基三元材料中，替代元素可以改进其热稳定性，但不同元素的影响是不同的。