脐带怎么消毒2020年第2期广东化工张金定
第47卷总第412期·77·锂离子电池三元正极材料掺杂工艺研究进展
高琦，张秋俊，桑李超
七年级作文(广东佳纳能源科技有限公司，广东英德513056)
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Rearch Progress on Doping Technology of Ternary Cathode Materials for
Lithium Ion Batteries
Gao Qi,Zhang Qiujun,Sang Lichao
我也追星(Guangdong Jiana Energy Technology Co.,Ltd.,Yingde513056,China)
Abstract:NCM ternary cathode material has the advantages of high voltage,high capacity,long cycle life,good safety performance,no memory effect,and small lf-discharge.It is widely ud in the markets of small lithium battery and power battery.With the increasing demand for energy density,NCM ternary materials tend to be high in nickel and high voltage,but as the Ni content of ternary materials increas,problems such as cation mixing and pha change during charging and discharging are intensified.And high voltage will also aggravate the structural changes of the material.Doping modification is a simple and effective means to improve the electrochemical performance of the material.In this paper,the improvement of electrochemical performance of NCM ternary cathode material by doping process is reviewed in detail from cation doping,anion doping and anion-cation doping.The future application of doping process is prospected.
冷清的反义词
Keywords:lithium ion battery；ternary cathode material；doping process；electrochemical performance舍生取义造句
锂离子电池自研发成功开始就成为电化学领域的研究热点。目前已广泛应用移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机、电动工具等方面。随着能源危机和环境污染等问题的日益突出，开发可持续发展新能源成为当务之急，锂离子电池作为一种新型高能绿色电池备受关注。相对于实际比容量高达350mAh/g以上的石墨负极[1]，低容量的正极材料已成为限制锂离子电池能量密度提高的瓶颈，因此，
开发稳定性好、比容量高、倍率性能良好的新型正极材料是锂离子电池发展的关键所在。
三元层状镍钴锰(NCM)正极材料综合了LiCoO2、LiNiO2和LiMnO2三种锂离子电池正极材料的优点，真正体现了元素多元协同的作用优势，具有能量密度高、振实密度大等优点，是本领域的研究重点。1999年，Liu等[2]在新加坡A-Star下属的材料研究与工程研究所(IMRE)工作时，首先报道了氢氧化物共沉淀法制备的镍钴锰三元正极材料。2001年，日本Ohzuku[3]最先提出镍钴锰三元材料的概念。Ohzuku等和加拿大的Dahn等对三元材料的产业化生产进行了大量的研究。
镍钴锰三元正极材料的种类众多，合成方法多种多样，但大量的研究发现材料在高电压下，存在较大的不可逆相变、容量衰减严重，电子电导率低、倍率性能较差，高温条件下层状结构坍塌、热稳定性变差，这些缺点严重制约着NCM三元正极材料的应用与发展。掺杂改性是一种简单有效地提升材料电化学性能的手段，本文详细综述了通过不同元素离子的掺杂提高NCM三元正极材料电化学性能的方法。
1LiNi x Co y Mn z O2的性质
1.1LiNi x Co y Mn z O2的结构特点
LiNi x Co y Mn z O2(NCM)正极材料具有与LiCoO2相似的基于六方晶系的α-NaFeO2层状结构，空间
点群为R3m。在该晶体结构中，氧离子占据6c位置，呈面心立方堆积构成结构骨架，Ni、Co、Mn随机占据3b位置，每个Ni、Co、Mn离子由周围的6个氧离子包围构成MO6八面体结构，Li+则嵌在氧与过渡金属原子形成的MO6八面体层之间，可以在层间可逆地嵌入和脱出，结构如图1所示：
图1LiNi x Co y Mn z O2正极材料的层状结构示意图[4] Fig.1The layered structure diagram of LiNi x Co y Mn z O2cathode
小班教案《认识水果》materials
LiNi x Co y Mn z O2(NCM)三元材料是是由LiNiO2改性而来，由于Ni、Co和Mn之间存在明显的协同效应，因此NCM的性能好于单一组分层状正极材料，并且材料的电化学性能及物理性能随着三种元素的比例改变而不同。引入Ni，有助于提高材料的容量，但是Ni2+含量过高时，与Li+的混排导致循环性能恶化；引入Co，能够减少阳离子混合占位，有效稳定材料的层状结构，降低阻抗值，提高电导率，但当Co的比例增大到一定范围时会导致晶胞参数a和c减小且c/a增大，容量降低；引入Mn，不仅可以降低材料成本，而且还可以提高材料的安全性和稳定性，但当Mn含量过高时会使容量降低，破坏材料的层状结构。因此，该材料的一个研究重点就是优化和调整体系中Ni、Co、Mn三种元素的比例，比较常见的主要有LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(111型)、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(523型)、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(622型)和LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(811型)。几种正极材料的晶胞参数及I003/I104峰强比如表1所示：
表1几种正极材料晶胞参数及I003/I104峰强比
Tab.1The lattice parameters of veral cathode materials and their
[收稿日期]2019-11-15
[作者简介]高琦(1993-)，男，襄阳人，硕士研究生，主要从事锂离子电池三元前驱体的开发与制备工作。
