锂离子电池三元层状氧化物正极材料失效模式分析

• 作者: 左文华 张忠如 李东江 李晟 杨勇 柴云轩 胡泳钢 郑时尧 陈晓轩
• 来源期刊: 储能科学与技术
• 学科: 化学
• 关键词: 锂离子电池 三元正极材料 失效现象 老化机理 表界面行为 体相结构
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 锂电池失效分析与测试技术专刊
• 页码范围: 前插1,1003-1016
• 页数: 15页
• 分类号: O646.21
• 字数: 8993字
• 语种: 中文
• DOI: 10.12028/j.issn.2095-4239.2019.0111

摘要

镍钴锰三元层状氧化物(NCM)正极材料由于其优越的综合性能在动力/储能电池系统(ESS)领域得到广泛应用.虽然Ni含量的增加可提高三元材料的比容量及电池的能量密度,但相关电池体系的容量保持率和安全性将会变差.如何有效解决该矛盾是此类NCM电池所面临的关键问题.本文从NCM电池体系循环过程中常见的体相结构破坏和正极-电解液界面组成改变两方面失效现象出发,结合近年来国内外对NCM失效模式研究中所提出的新理论、方法、应用,从机械破坏、结构演变、电化学极化、化学副反应、正负极协同效应等多个角度对NCM材料的衰退机理提出见解,对指导电池用户合理制定充放电协议、缓解电动汽车(EV)里程焦虑乃至材料设计本身均有重要的指导及借鉴意义.