利益相關(guān):正極材料改性機(jī)理研究
土豆泥/文
想好好寫一下這個答案,希望大家給予指正。
這個答案會持續(xù)更新,只要有人愿意聽我叨叨,我就繼續(xù)寫,第三波來了~~~
J. M. Tarascon, M. Armand; Nature, 2001
在2001年的時候,Tarascon早已看穿了一切~~~~~~~~~
上面有一位答主大致歸納了鋰離子電池材料方面的進(jìn)展,我補(bǔ)充三個在正極材料方面已經(jīng)不是很新的熱點:
1. 梯度包覆型(梯度核殼結(jié)構(gòu))
Y. K. Sun, K. Amine; Nature Materials, 2012
在這種梯度材料中,元素的含量由顆粒中心到外層呈現(xiàn)一種連續(xù)的梯度分布,保證了成分的均質(zhì)。在這篇集合了五行三才之力的杰作中,Sun Yang-Kook發(fā)現(xiàn)了一種核心部分的富鎳組成逐步過渡到外殼的富錳組成這么一種復(fù)合材料。
他們用EMPA線掃看到的混鋰過后的樣品:
明顯從里到外,有一個濃度的差異
這種全梯度復(fù)合材料在充電到4.5V在0.2C (44mA/g) 的電流密度下,有215mAh/g的放電比容量,如下圖所示:
更加難能可貴的是,這種高比能材料具有非常優(yōu)秀的熱穩(wěn)定性和高倍率性能,5C占0.5C的比重能達(dá)到90%,可以說是非常優(yōu)秀了!
接下來,他們給出了循環(huán)性能和擴(kuò)散系數(shù)的證據(jù):
還是在4.5V高壓下循環(huán),100周后能有91%的戰(zhàn)斗力。GITT(恒電流間歇滴定法)測得的充電平臺區(qū)約有2*10^(-11) cm^2/s鋰離子擴(kuò)散系數(shù),屬于中等水準(zhǔn),畢竟最強(qiáng)的LiCoO2有10^(-9) ~ 10^(-7) cm^2/s。
他們還做了全電池測試,用中間相碳微球作為負(fù)極,在1C的倍率下循環(huán)1000周,常溫下的循環(huán)保持率有90%。
他們自信這種材料可以應(yīng)用到更加嚴(yán)格的測試環(huán)境中,可以適應(yīng)電動車更為奇葩的各種要求。這個材料做出來是12年,走出實驗室也就是去年的事情,在韓國,孫教授的很多正極材料都做到了產(chǎn)業(yè)化,不得不佩服。