un matériau de haute nickel NCA est une grande capacité au cours des dernières années, le nouveau matériau d'électrode positive, grâce à la caractéristique de capacité élevée, un endroit ont été réalisés dans le domaine des batteries au lithium-ion à haute énergie, il est actuellement capable d'entrer en compétition NCM811 élevé matériau de nickel. dans la conception de la batterie haute énergie spécifique, nous sommes très préoccupés par le point est de savoir comment faire en sorte que la batterie peut atteindre la demande d'énergie spécifique, mais aussi pour faire en sorte que la batterie a une bonne performance de cycle, à cet égard, nous devons compter sur les concepteurs de batteries lithium-ion faire des travaux détaillés sur la batterie de la formulation et le système de recherche, plus important encore, nous devons faire des ajustements nécessaires en termes de structure matérielle pour améliorer la stabilité structurelle du matériau dans le cycle à long terme. Cela nous oblige à haute teneur en nickel PANE utilisé et le déclin vers le bas mécanisme des matériaux militaires du rang ont des connaissances approfondies, pour mener à bien la modification ciblée des matériaux. baisse vers le bas mécanisme de matériaux de nickel PANE nous avons fait beaucoup de rapports, comme nous l'avons déjà signalé des études universitaires de Nagoya au Japon Les résultats ("Université de Nagoya: nickel haute température NCA mécanisme de désintégration à haute température") et les États-Unis de New York State University Research dans ( « Désintégration « anti-nucléaire structure de coquille » - mécanisme de désintégration de l'abaissement matériau nickel de haute PANE dernières recherches »), l'étude a montré un matériau de base élevée de nickel PANE dans le cycle, après de-Li, provoquera la structure instable, entraîne la perte de O, ce qui rend les éléments métalliques de transition dans le matériau -. texte, ce qui structure matérielle à la structure spinelle transition d'une structure en couches, et finalement dans une structure de sel gemme, aujourd'hui, nous voulons présenter est d'étudier Allemagne KIT Les résultats de la recherche de Karin Kleiner et al.
Karin expérience Kleiner utilisant la batterie cylindrique 7Ah, la batterie est divisé en deux groupes, dans lequel le nombre de cycles à un grossissement de 8C (55A) de 34 semaines (50 ℃, 40-80% SoC), un autre groupe de cellules soumises à la même le temps de stockage, puis les deux groupes de piles ont été démontés et analysé, dans lequel le matériau à partir de la batterie après le cycle est appelé LNCAO fatigué, par rapport au matériau à partir du stockage LNCAO vierge, le tableau suivant montre les propriétés physiques de base des deux matériaux Indicateurs.À partir des données dans le tableau peut être vu, par rapport à la batterie stockée, la capacité de la batterie après le cycle baisse à environ 26% ± 9%.
Afin d'étudier les raisons LNCAO baisse importante au cours de la chute de vélo fait, l'analyse structurelle Karin Kleiner a été réalisée, sera trouvé LNCAO Il y a trois phases pendant la charge et de décharge, dont une est sensiblement en phase LNCAO rh1, une phase rh2 avec plus d'intercalation Li + et un degré de réduction plus élevé, et une phase rh3 avec moins d'intercalation Li + et un degré d'oxydation plus élevé.
L'étude de ces trois phases trouvées dans la matière vierge de LNCAO sans être recyclé, l'addition à la phase de base RH1, RH2 phase principale (chargement) et entre 3.6-3.8V 3.8-3.1V présence ( Décharge), comme le montre la figure A ci-dessous, et aucune phase rh3 n'a été observée dans le matériau LNCAO vierge.
la fatigue du matériau de LNCAO après le cycle, nous avons observé la présence de 3.6V à 4.1V sont de type phase rh2 et à 4.1V, rh2 la phase qui représente environ 27% et 26 perte de capacité LNCA dans la circulation %, plus cohérente, alors que la phase RH3 est observée à des potentiels inférieurs dans le processus d'évacuation, mais avant d'atteindre le seuil de tension de décharge a disparu. nous pouvons facilement trouver phase rh2 et matériel LNCAO au cours du cycle Le déclin de la capacité a une relation étroite.
L'image ci-dessous montre un petit fragment dans la structure cristalline du matériau LNCAO, entouré par des atomes de Ni.L'auteur a dessiné trois cercles, respectivement 1, 2 et 3. Selon les résultats de la spectroscopie Raman, O, la deuxième est composée de Ni, Co et Al, et la troisième est composée de Li.Maintenant, nous pouvons calculer la distance entre les trois cercles et le centre du cercle en prenant l'élément Ni au milieu des trois cercles comme le centre, Distance O, distance Ni-métal et distance Ni-Li).
Le graphique ci-dessous montre la distance Ni-métal et la distance Ni-O à différentes tensions pour LNCAO vierge sans cycle et après fatigue cycle LNCAO (en utilisant les méthodes de diffraction EXFAS et poudre, respectivement, avec quelques différences entre les deux méthodes, mais avec La tendance finale est la même.) Comme on peut le voir à partir de la courbe, LNCAO Ni-métal vierge change dans la valeur de processus de décharge d'environ 0.4A, mais après la fatigue cyclique LNCAO matériau Ni-métal valeur de changement de seulement 0.3A La différence entre les valeurs de Ni-métal des deux matériaux à des potentiels plus élevés est plus grande, ce qui indique que le matériau LNCAO ne peut pas être complètement délithié après la charge, ce qui explique pourquoi la phase rh2 existe.
En étudiant Karin Kleiner nous savons, en plus de la phase principale de celle-ci de LNCAO matériau, il y a deux autres phases et rh2 RH3, deux structure cristalline de phase pendant la charge et la décharge de peu de changement, indiquant qu'ils manque de électrochimiquement active, en particulier dans le LNCAO de fatigue du matériau à pleine charge dans un rapport de phase RH2 de 27%, ce qui est 26% de la matière LNCAO son déclin de la capacité vers le bas très proche, ce qui suggère que Rh2 matériau en phase LNCAO était Il existe une relation étroite entre les deux types de mécanisme de formation de la phase inactive (rh2 et rh3), à l'heure actuelle deux théories, l'une est la théorie des «particules isolées», cette théorie que dans les particules LNCAO, une partie de Des petites particules perdent la connexion avec l'hôte, résultant de cette partie des particules ne peuvent pas participer à la réaction de charge-décharge, ce qui entraîne le matériau apparaît dans la nouvelle phase.Une autre théorie que les deux phase inactive Principalement liée à la diffusion de Li + Par exemple, la phase Li2 + n'est pas suffisamment éliminée en raison de la diffusion Li + à l'intérieur de la particule, mais une élimination excessive de Li + se produit à la surface des particules. .
Dans l'ensemble, les petites séries que la deuxième théorie est le nombre plus précis, donc afin de réduire la phase rh2 apparaît, nous devons réduire les particules de LNCAO, ce qui réduit la distance de diffusion Li +, mais il apportera un autre problème - trop grande surface spécifique , Ce qui entraîne des effets secondaires accrus, ce qui nous oblige à faire des compromis, de trouver une taille de particule appropriée pour améliorer la performance du matériau LNCAO.
