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比較分析動(dòng)力電池三元正極材料的儲(chǔ)存性能

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1593次  |  2018年09月10日  

諸存性能也是檢測(cè)電池性能一項(xiàng)很重要的指標(biāo)。ShoichiroWatanabec力了驗(yàn)證高鎳三元的NCA電池的高溫儲(chǔ)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(duì)兩種電池長(zhǎng)期貯存實(shí)驗(yàn)中容量衰減進(jìn)行了研究比較。

這項(xiàng)研究的結(jié)果表明,在存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)中NCR18650存儲(chǔ)性能大大優(yōu)于CGR18650E。儲(chǔ)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(duì)NCA和LCO陰極表面SEI膜進(jìn)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(gè)陰極材料之間有一個(gè)非常大的差異。存儲(chǔ)前后NCANl-L2,3能量損失近邊結(jié)構(gòu)(ELNES)的光譜都在約856.5eV顯示有峰,它被歸為三價(jià)鎳,表明NCA在儲(chǔ)存過程中其表面結(jié)構(gòu)無(wú)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(zhuǎn)移到較低位置。這些結(jié)果表明,活性物質(zhì)表面的晶體結(jié)構(gòu)的變化是貯存試驗(yàn)中電池惡化的主要原因。

在長(zhǎng)期的高溫貯存過程中NCA陰極材料茌表面晶體/電子結(jié)構(gòu)的變化和陽(yáng)離子混排情況比LCO陰極材料小得多,表明NCA具有優(yōu)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(chǔ)后性能差異,鎳基電池性能明顯優(yōu)于鈷基電池??梢钥闯鰞?chǔ)存2年后,LCO電池在負(fù)極Code沉淀量大于NCA中Ni在負(fù)極的沉積量,說明LCO在儲(chǔ)存過程中Co的溶解量較大,破壞了材料的結(jié)構(gòu),導(dǎo)致的電池性能變差。

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