बैटरी की ऊर्जा घनत्व के रूप में और लिथियम आयन में सुधार, लिथियम cobaltate पारंपरिक फ़ेसिंग सामग्री बर्बाद कर दिया है, लिथियम cobaltate उच्च दबाव, हाल के वर्षों में विकसित किया गया है, हालांकि क्षमता में कुछ सुधार, उच्च क्षमता की तुलना में त्रिगुट सामग्री के लिए, और यह भी वहाँ नहीं ज्यादा लाभ है, और उच्च निकल NMC और एनसीए प्रौद्योगिकी, शेयर बाजार के लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड तेजी से नुकसान की परिपक्वता के साथ उच्च निकल त्रिगुट सामग्री आम तौर पर है नी 0.8 की सामग्री को दर्शाता NMC और एनसीए सामग्री से ऊपर, त्रिगुट सामग्री की क्षमता नी तत्व की सामग्री पर मुख्य रूप से निर्भर करता है, उच्च ऐसी सामग्री के उच्च निकल NMC वर्ग के बाजार प्रक्षेपण पर कुछ निर्माताओं वर्तमान में के रूप में उच्च नी सामग्री की क्षमता,, विशिष्ट क्षमता तक पहुँच गया है 200mAh / जी या अधिक। हालांकि, नी उच्च क्षमता में कोई व्यापक नेतृत्व में एक तत्व है, भी विशेष रूप से एक उच्च क्षमता पर, सामग्री की कमी हुई थर्मल स्थिरता में जिसके परिणामस्वरूप, जबकि, Ni4 +, एक मजबूत ऑक्सीकरण है अग्रणी इलेक्ट्रोलाइट सामग्री विघटित सतह, वृद्धि प्रतिरोध और क्षमता गिरावट नीचे के कारण।
इस स्थिरता का हल मुख्य रूप से दो: 1) सतह कोटिंग, उदाहरण के इस तरह के Al2O3, MgO या की तरह NMC सतह के रूप में एक चीनी मिट्टी ऑक्साइड की एक परत, के साथ लेपित के लिए, न केवल उच्च निकल इंटरफ़ेस सामग्री की स्थिरता में सुधार करने, और अधिक कम किया जा सकता सतह क्षारकता, उच्च निकल सामग्री के उत्पादन में manufacturability में सुधार, 2), इस तरह के तत्वों अल एनसीए सामग्री के रूप में तत्वों के साथ doped हालांकि यह चार्ज और डिस्चार्ज की विद्युत प्रतिक्रिया में भाग नहीं ले सकते हैं, लेकिन अल सामग्री का जोड़ा तत्वों स्थिरतापूर्वक हो सकता है जाली, साइकिल चलाना प्रदर्शन को बढ़ाने, लेकिन निष्क्रिय अल तत्व बहुत अधिक जोड़ने सामग्री की इस समस्या को हल करने के लिए, खेलने के लिए की क्षमता को प्रभावित कर सकते हैं, जियांगवो डुआन और अन्य केन्द्रीय दक्षिण विश्वविद्यालय की तैयारी में एक वर्गीकृत डोपिंग तकनीक, एनसीए विकसित की है अंदर बाहर से कणों, अल तत्व की एकाग्रता धीरे-धीरे, बढ़ जाती है, कणों की सतह में अधिकतम अल एकाग्रता, इस तकनीक उच्च निकल की न केवल एक अच्छा साइकिल चालन स्थिरता एनसीए सामग्री की समस्या का हल (1000 चक्र, 92.4% की क्षमता प्रतिधारण दर) एनसीए भी एक अच्छा सामग्री सतह क्षारीयता, बड़े पानी की समस्या को अवशोषित करने के लिए आसान में सुधार होगा।
उच्च डोपिंग ढाल निकल त्रिगुट सामग्री के उत्पादन के लिए ऊपर वर्णित तकनीक से देखने के लिए आसान, यह एक बहुत शक्तिशाली उपकरण है, दोनों अच्छे सतह स्थिरता में सुधार सामग्री एनसीए, और न ही अपनी क्षमता के रूप में एक बड़ा प्रभाव। डोपिंग LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 में एक ढाल के साथ एक उच्च तापमान, उच्च वोल्टेज, आदि कैस ताओ चेन पर साइकिल चलाना स्थिरता एनसीए उच्च निकल सामग्री, विशेष रूप से साइकिल चालन स्थिरता में हल करने के लिए बोरान की एक छोटी राशि का समावेश, ढाल इस तरह के डोपिंग कि बोरान कणों एनसीए कणों के अंदर तुलना में काफी अधिक की सतह, कण सतह समृद्ध है बोरान अच्छा सतह स्थिरता एनसीए कण, तापमान चक्र को कम करने को बेहतर बनाता है एनसीए के कण सतह, कण सतह को कम करने के एसईआई फिल्म मोटाई दरारें चक्र की वजह से, चक्र विशेषताओं एनसीए उच्च निकल सामग्री में सुधार होगा।
बोरान स्रोत सामग्री के रूप में इस्तेमाल ताओ चेन H3BO3 प्रयोग डोपिंग उपचार एनसीए के गठन Li'Ni0.8Co0.15Al0.05 '(BO3) x (BO4) yO2-3x-4y की एक ढाल है (bx + y-एनसीए, x + y = 0, 0.01, 0.015, 0.02), SEM चित्र कोई डोपिंग सामग्री एनसीए (ग के तहत अंजीर) की तुलना में यह आंकड़ा से देखा जा सकता अंजीर एनसीए अग्रदूत और तत्व बी का एक अलग डोपिंग अनुपात की सामग्री से पता चलता doped सामग्री एनसीए (मुख्य रूप से doped उच्च अनुपात B0.015-एनसीए (ई के तहत अंजीर) और B0.02-एनसीए (च के तहत अंजीर)) और अधिक बारीकी से प्राथमिक कणों कण सतह जमा अधिक स्पष्ट रूप से के बाद (संभवतः सतह अपघटन लिथियम नमक की कमी, जैसे लीओएच / ली 2 सीओ 3, आदि) के कारण होता है।
कुंजी वर्गीकृत डोपिंग तकनीक है कि 'ढाल' शब्द है, जो तत्व doped है समान रूप से एनसीए के अंदर सामग्री कणों में शामिल नहीं किया जा सकता है, अन्यथा हम वर्गीकृत डोपिंग तकनीकी लाभ खो देते हैं। एक्सपीएस की B0.015- उपयोग एनसीए मौलिक विश्लेषण कोर कण परत को कणों की सतह से, पाया जा सकता है, तत्व बी की एकाग्रता (कम पैनल सी), तत्व बी, कोर के कणों की सतह से काफी अधिक है अंजीर घ में के रूप में एक ढाल संरचना के गठन को कम अंजीर। एक्सपीएस विश्लेषण भी एक ही समय से पता चला है, बी तत्व-doped एनसीए कण सतह Ni2 + एनसीए undoped सामग्री से काफी अधिक है, एक उच्च सतह Ni2 + सामग्री सामग्री एनसीए की संरचनात्मक स्थिरता में सुधार करने में मदद करता है, एनसीए में सुधार चक्र प्रदर्शन सामग्री।
अच्छा सतह स्थिरता काफी लिथियम आयन बैटरी एनसीए सामग्री में विद्युत रासायनिक प्रदर्शन में सुधार किया जा सकता है में कम यह फिल्म अलग अलग विद्युत गुण एनसीए बी तत्व-doped सामग्री, इन परिणामों निम्न तालिका में संक्षेप के परिणाम दिखाता है। से निम्न तालिका में देखने के लिए, तत्व बी में एनसीए सामग्री में वृद्धि के साथ आसान है, प्रारंभिक मुक्ति क्षमता और प्रारंभिक Coulombic दक्षता थोड़ा कम हो जाता है, उदाहरण के लिए, doped नहीं एनसीए सामग्री प्रारंभिक मुक्ति क्षमता पहली बार दक्षता 90.7 था के लिए, 192.6mAh / जी है % है, लेकिन प्रारंभिक मुक्ति क्षमता B0.02-एनसीए सामग्री केवल 185.9mAh / जी, और केवल 83.1% की प्रारंभिक क्षमता है, लेकिन खाई चक्र प्रदर्शन में प्राप्त आरंभिक क्षमता के लिए क्षतिपूर्ति करने, ख से छवि में स्पष्ट होना चाहिए। डोपिंग तत्वों बी चक्र प्रदर्शन में काफी सुधार हुआ एनसीए सामग्री, 2C आवर्धन (2.8-4.3V) 200 चक्र, क्षमता प्रतिधारण दर शुद्ध एनसीए 74.5% था, लेकिन doped B0.015-एनसीए और B0.02-एनसीए क्षमता प्रतिधारण अनुपात 96.7% थी और सामग्री 97.2%, क्रमशः, उत्कृष्ट चक्र विशेषताओं का प्रदर्शन किया।
आदेश लंबी अवधि के चक्र बी तत्व-doped एनसीए के प्रदर्शन की जांच करने के लिए, ताओ चेन एक और अधिक कठोर परीक्षण शासन का उपयोग कर, के रूप में 2.8-4.5V के एक वोल्टेज रेंज में दिखाया गया है, 100 चक्र का 2C आवर्धन, नियंत्रण समूह की क्षमता में कमी आई 37.2mAh / जी, बोरान-doped B0.015-एनसीए क्षमता केवल 7.4mAh / जी गिरावट आई, और अधिक कठोर तापमान (55 डिग्री सेल्सियस, कम पैनल ख) चक्र परीक्षण में, इस अंतर है, और अधिक स्पष्ट है कि यह दर्शाता है वर्गीकृत डोपिंग तत्व बी काफी सामग्री एनसीए के चक्र स्थिरता में सुधार हुआ।
एनसीए चक्र प्रदर्शन सामग्री में सुधार, अविभाज्य सामग्री / इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेस स्थिरता में सुधार, नीचे से गुजरता है चक्र के बाद इलेक्ट्रोड की सतह आकृति विज्ञान से पता चलता, एनसीए शुद्ध सामग्री देख सकते हैं (एक नीचे, ख) एक चक्र के बाद, चूंकि मात्रा कण सतह दरारें में परिवर्तन चक्र में दिखाई दिया, और कण सतह इलेक्ट्रोलाइट अपघटन उत्पादों की एक मोटी परत के साथ कवर किया जाता है, और बी तत्व-doped सामग्री एक सतह B0.015-एनसीए होने चक्र में कोई उल्लेखनीय परिवर्तन है, इस मजबूत रिश्ता कमी बो दरारें करने के लिए धन्यवाद है, B0.015-एनसीए सामग्री अपेक्षाकृत स्थिर सतह की संरचना भी इलेक्ट्रोलाइट के अपघटन को कम कर देता है।
एक ढाल डोपिंग तकनीक के साथ ताओ चेन, कण सतह पर तत्व बी को समृद्ध कणों की अधिक हल कण फ्रैक्चर से उच्च संरचनात्मक अस्थिरता, गरीब इंटरफ़ेस स्थिरता समस्या के निकल सामग्री के लिए एक अच्छा समाधान चक्र के दौरान होता है और इलेक्ट्रोलाइट अपघटन समस्या, क्रिस्टल संरचना में एक परिवर्तन चक्र एनसीए सामग्री कम कर देता है, और काफी सुधार हुआ साइकिल चालन स्थिरता एनसीए सामग्री सेल ध्रुवीकरण वोल्टेज ड्रॉप गिरावट को कम करने, विशेष रूप से कठोर उच्च तापमान और उच्च वोल्टेज और बंद की तरह में परिवेश विधि बी पर साइकिल चलाना स्थिरता वर्गीकृत डोपिंग तत्व एक उच्च निकल एनसीए सामग्री के चक्र के प्रदर्शन में सुधार का एक बहुत प्रभावी तकनीक है।
