关于富镍材料表面碳酸锂和氢氧化锂的形成原因以NCA为例有几种观点

  【锂电世界】不同组分的三元材料中，镍含量越高的材料，容量也越高，但其表面的碳酸锂和氢氧化锂杂质越不易控制，很容易出现杂质超标的情况。关于富镍材料表面碳酸锂和氢氧化锂的形成原因，以NCA为例，有以下几种观点：

    第一种观点认为富镍系LiNiO2：正极材料表面Li2CO3的生成是在环境O2的参与下与CO2反应完成的。如K.Matsumoto等将LiNi0.81Co0.16Al0.03O2放置在25℃和55%相对湿度的空气中500h后，生成了约8%的Li2CO3。G.V.Zhuang等则将LiNi0.8Co0.15Al0.05O2材料在空气中放置2年后测得其表面生成了约l0nm厚的Li2CO3。

    第二种观点认为富镍系LiNi0，基正极材料表面Li：CO，的生成是在材料表面晶格氧的参与下与CO：反应完成的。如H.S.Liu等口叫认为富镍系LiNi0：基正极材料表面的Ni3+不稳定，在储存过程中会缓慢地自发还原成Ni2+，同时材料晶格中的氧负离子02-被氧化成活性氧负离子0，使得Ni-0和Li-0键削弱。位于材料表面的活性氧负离子O-非常不稳定，容易发生歧化反应生成活性氧负离子和中性氧原子O。一部分中性氧原子0与活性氧负离子O结合形成活性氧负离子02。，吸附在材料表面；另一部分又可相互结合生成O逸出材料表面。材料表面的活性氧负离子则与空气中的CO，和H，O结合生成CO，2_和OH-，CO，2-和OH再与因Li-0键削弱而自由度增大的表面Li+反应生成Li：C03和LiOH，LiOH再与CO：反应生成Li2CO3。

    第三种观点认为富镍系LiNi0：基正极材料表面Li：CO。的生成是由空气中的H，O和CO：相互作用引起的。J.Eomdeng 认为吸附在材料表面的H：O与空气中的CO：反应生成Li2CO致使材料表面水分的pH降至5.5左右，弱酸性的CO，2很容易从材料表面晶格中夺取Li+，生成LiOH和Li2CO与此同时，晶格中的氧负离子02-被氧化成氧原子O，再结合成O，逃逸；而晶格中的Ni3+被还原成Ni2。，生成Ni0。N.Mijung等口卅的研究亦验证了第三种观点，他们认为在镍含量较低的三元正极材料LiNi3Col／3Mn．／02的表面同样生成了LiOH和Li2CO3。