Les matériaux ternaires

Matériaux de cathode commune pourbatteries à lithiumInclure principalement l'acide de cobalt au lithium (LCO), l'acide de manganèse au lithium (LMO), le phosphate de fer au lithium (LFP), les matériaux ternaires (NCM / NCA), etc.

Quels sont les matériaux ternaires?

Ternaire (LICOXMNYNI1-X-YO2), avec structure en couches A-Nafeo2 (groupe d'espace R-3M), a une capacité théorique d'environ 275 mAh / g. Dans les matériaux ternaires, MN maintient toujours +4 Valence et n'a aucune activité électrochimique, mais agit uniquement comme un squelette de matériau pour stabiliser la structure cristalline, tandis que NI et CO sont des activités électrochimiques avec +2 Valence et +3 Valence, respectivement. Le rapport de composition des NI, CO et MN change, la capacité, les performances de sécurité et de nombreuses autres propriétés du matériau peuvent être ajustées dans une certaine mesure. Les personnes de l'industrie sont utilisées pour nommer le matériau en fonction de la proportion, telle que 111/442/532 (indiquant la proportion de NI, MN et CO Eléments). Sous l'influence de l'interaction NI / LI, la stabilité de la structure du matériau est meilleure lorsque le rapport NI / MN / CO est de 1: 1: 1 et 4: 4: 2. Toutefois, afin d'obtenir une capacité plus réversible, le développement de matériaux ternaires a tendance à augmenter la teneur en nickel, tel que le 532/622/721/811.

La méthode de préparation du matériel ternaire

À l'heure actuelle, il y a eu une variété de méthodes synthétiques pour préparer des matériaux cathodiques ternaires de LIDOMNNIO2, notamment la coprécipitation, le gel sol-gel, le séchage de pulvérisation et la réaction de phase solide. La méthode de co-précipitation est la méthode la plus courante pour préparer des matériaux ternaires sphériques, notamment: la méthode de co-précipitation d'hydroxyde, la méthode de co-précipitation de carbonate.

Modifié

Bien que les matériaux ternaires ont de bonnes performances électrochimiques, de nombreux problèmes sont encore résolus dans une application pratique, tels que le mélange et la décharge des ions lithium, l'amélioration de la première efficacité et augmenter le coefficient de diffusion et la conductivité électronique des ions lithium. Les principales méthodes de modification de LINI1 / 3CO1 / 3MN1 / 3O2 comprennent le dopage d'ions et le revêtement de surface. Le revêtement de surface, le rapport de dopage approprié et le dopage uniforme peuvent rendre la structure du matériau plus stable et améliorer le cyclisme et la stabilité thermique du matériau.

Dopage de fer

La puissance de sortie de la batterie lithium-ion est directement liée à la conductance électronique et à la conductance ionique du lithium dans le matériau, afin d'améliorer la conductance électronique et la conductance ionique par différents moyens est la clé pour améliorer le matériau.

Revêtement de surface

La surface du matériau ternaire a été modifiée avec des oxydes métalliques (AL2O3, ZNO, ZRO2, etc.) pour séparer le matériau mécanique de l'électrolyte, réduire la réaction latérale entre le matériau et l'électrolyte, inhiber la dissolution des ions métalliques et optimiser la propriétés cycliques du matériau. Dans le même temps, le revêtement de surface peut également réduire l'effondrement de la structure matérielle dans le processus de charge et de décharge répétés, ce qui est bénéfique pour les propriétés cycliques du matériau.