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比較分析動力電池三元正極材料的儲存性能

鉅大LARGE  |  點擊量:1588次  |  2018年09月10日  

諸存性能也是檢測電池性能一項很重要的指標。ShoichiroWatanabec力了驗證高鎳三元的NCA電池的高溫儲存性能,將NCA(NCR18650)和LiC002(CGR18650E)組裝成18650電池,在45℃貯藏2年取出后,對兩種電池長期貯存實驗中容量衰減進行了研究比較。

這項研究的結果表明,在存儲實驗中NCR18650存儲性能大大優于CGR18650E。儲存過程中阻抗增力口和容量衰減主要是由于陰極的降解,并且LCO陰極的惡化大于NCA陰極。他們采用XPS對NCA和LCO陰極表面SEI膜進行了分析,它們有幾乎相同的元素,并具有相同的厚度,這表明SEI不是造成NCA和LCO的降解行為差異的主要因素。

掃描透射電子能量損失譜表明兩個陰極材料之間有一個非常大的差異。存儲前后NCANl-L2,3能量損失近邊結構(ELNES)的光譜都在約856.5eV顯示有峰,它被歸為三價鎳,表明NCA在儲存過程中其表面結構無明顯變化。另一方面,Co-L2,3ELNES光譜的峰值由782.5eV移向781eV,表明LCO貯存后能量明顯轉移到較低位置。這些結果表明,活性物質表面的晶體結構的變化是貯存試驗中電池惡化的主要原因。

在長期的高溫貯存過程中NCA陰極材料茌表面晶體/電子結構的變化和陽離子混排情況比LCO陰極材料小得多,表明NCA具有優良的貯存特征。在文中還討論了LCO/石墨電池和NCA/石墨電池衰減之間的差異。給出了鎳基和鈷基電池存儲后性能差異,鎳基電池性能明顯優于鈷基電池。可以看出儲存2年后,LCO電池在負極Code沉淀量大于NCA中Ni在負極的沉積量,說明LCO在儲存過程中Co的溶解量較大,破壞了材料的結構,導致的電池性能變差。

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