三元材料中NiCo/Mn比例对性能的影响

    对于采用三元材料作为高功率型动力电池的正极，电池的比能量、热稳定性、循环性能与Ni-C o-Mn的比例有关，Surendra K等H纠对比讨论了LiNi0.50Mn0.5002、

LiNi0.33Mr10 33C00.3302和LiNi0.4MnCoO：的三种材料的结构和电化学性能。第一种材料有高的比容墨[190mA·h·g-1，O.lC，2.5～4.5v()rf/对于Li/Li+)]，但倍率性能差，1C时比容量低于lOOmA·h·g-1，3C时比容量只有50mA．h．旷1左右；虽然在O.lC时111材料比容量只有170mA·h·g-1，但其倍率性能好，3C时比容量在llOmA·h·g-1以上。对于442三元材料，O.lC时材料比容量有180mA．h．旷1，1C时比容量高于llOmA·h·g-1，3C时比容量在80mA·h·g-1以上。

    由此看出随着Co含量由0增加到0.33倍率性能变好。当Ni含量由0.33增加到0.5时，O.lC倍率的比容量由170mA·h·g-1增加到190mA·h·g-1。Shuang Liu等人对比研究了三元NCM523和NCM433的循环性能及倍率性能，发现NCM433比NCM523有更好的循环性能和倍率性能，主要是因为它结构更稳定，阳离子混排现象更少。在全电池中，正负极的比例对循环性能也有一定影响。Sun小组‘卅的研究也表明，NCM材料中Ni含量对材料电化学性能、结构和热稳定性的影响。研究结果表明，材料的电化学性能、结构和热稳定性与组分有着紧密的关系。Ni合量增加，放电比容量增加，但是容量保持率和安全性能降低。

    另外还有一些实验现象值得注意，例如通过XPS实验表明，Ni在表面的浓度高于内部，Mn在电解液中的溶解是Ni、Co的两倍，所以如何抑制Ni向表面的扩散，需要研究Ni的扩散通道；Mn的溶解主要是Mn3+的歧化反应生成的Mn2+的溶解，所以控制Mn3+的含量，尤其是表面Mn抖的含量是很重要的。所以对于高功率三元材料，要综合
考虑电池的安全性、比容量、循环寿命、日历寿命、倍率性能及价格，这就需要深入研究Ni/Co/Mn比例与结构的关系，寻找综合性能最佳的条件，使其综合性能最佳。