एनसीए उच्च निकल सामग्री हाल के वर्षों में एक उच्च क्षमता है, नए सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री, उच्च क्षमता विशेषता के आधार पर, एक जगह उच्च ऊर्जा लिथियम आयन बैटरी के क्षेत्र में किया गया है, यह वर्तमान में प्रतिस्पर्धा NCM811 उच्च निकल सामग्री के ही लायक है। उच्च विशिष्ट ऊर्जा बैटरी डिजाइन में, हम बहुत चिंतित बिंदु के बारे में करना सुनिश्चित करने कि बैटरी विशिष्ट ऊर्जा की मांग तक पहुँच सकते हैं, लेकिन यह भी बैटरी एक अच्छा चक्र प्रदर्शन किया है कि सुनिश्चित करने के लिए इस संबंध में हम लिथियम आयन बैटरी डिजाइनरों पर भरोसा करने की जरूरत है कर रहे हैं निर्माण और मिलान प्रणाली बैटरी के बारे में विस्तृत काम करते हैं, और अधिक महत्वपूर्ण बात, हम लंबी अवधि के चक्र में सामग्री की संरचनात्मक स्थिरता को बढ़ाने के लिए सामग्री संरचना के संदर्भ में आवश्यक समायोजन करने की जरूरत है। इस प्रयोग में उच्च निकल एनसीए करने के लिए हमें की आवश्यकता है और नीचे में गिरावट तंत्र एनसीएम सामग्री में गहराई से ज्ञान, सामग्री के लक्षित संशोधन बाहर ले जाने के लिए है। उच्च निकल सामग्री के लिए तंत्र नीचे गिरावट एनसीए हम रिपोर्ट की एक बहुत कुछ किया है, जैसे हम पहले पढ़ाई जापान में नागोया विश्वविद्यालय की सूचना दी है परिणाम ("नागोया विश्वविद्यालय: उच्च तापमान निकल एनसीए उच्च तापमान क्षय तंत्र") और संयुक्त राज्य अमेरिका में न्यूयॉर्क राज्य विश्वविद्यालय अनुसंधान ( " 'एंटी परमाणु खोल संरचना' क्षय - उच्च निकल सामग्री एनसीए नवीनतम अनुसंधान को कम करने के क्षय तंत्र"), वर्तमान अध्ययन उच्च निकल एनसीए बुनियादी सामग्री चक्र में पता चला है, de-ली के बाद, अस्थिर संरचना का कारण होगा, हे की हानि हो जाती है, सामग्री में संक्रमण धातु तत्व बनाने -।, पाठ एक स्तरित संरचना से spinel संरचना संक्रमण के लिए सामग्री संरचना के कारण, और अंत में एक रॉक नमक संरचना में आज हम परिचय कराना चाहते जर्मनी किट से अध्ययन करने के लिए है Karin क्लेनर एट अल के शोध परिणाम
कैरिन क्लीनर 7Ah बेलनाकार बैटरी का उपयोग कर प्रयोग, बैटरी दो समूहों, जिसमें 34 सप्ताह (50 ℃, 40-80% SoC) की 8C (55A) की आवर्धन पर चक्र की संख्या, कोशिकाओं का एक और समूह में एक ही के अधीन में बांटा गया है भंडारण समय, और फिर बैटरी के दो समूहों disassembled और विश्लेषण किया गया, जिसमें बैटरी चक्र के बाद से सामग्री थका LNCAO में जाना जाता है, भंडारण प्राचीन LNCAO से सामग्री के रूप में भेजा, निम्न तालिका दो सामग्री के बुनियादी भौतिक गुणों से पता चलता संकेतक। तालिका में मौजूद आंकड़ों से, संग्रहीत बैटरी की तुलना में देखा जा सकता है, चक्र के बाद बैटरी की क्षमता 26% ± 9% तक गिरती है।
आदेश की जांच करने के कारणों साइकिल चालन ड्रॉप दौरान सामग्री गिरावट LNCAO वजह से, कैरिन क्लीनर संरचनात्मक विश्लेषण किया गया, मिल जाएगा LNCAO चार्ज और डिस्चार्ज के दौरान तीन चरणों, जिनमें से एक चरण में काफी हद तक है रहे हैं LNCAO rh1, अधिक ली + अंतरालन और उच्च स्तर की कमी के साथ एक चरण rh2 और कम ली + अंतरालन और उच्चतर ऑक्सीकरण के साथ एक चरण rh3।
पुनर्नवीनीकरण जा रहा है बिना प्राचीन LNCAO सामग्री में पाया इन तीन चरणों के अध्ययन के आधार चरण RH1 के अलावा, rh2 मुख्य चरण (चार्ज) और 3.6-3.8V 3.8-3.1V उपस्थिति (के बीच निर्वहन), जैसा कि नीचे चित्र A में दिखाया गया है, और प्राचीन एलएनसीए सामग्री में कोई rh3 चरण नहीं देखा गया था।
थकान LNCAO सामग्री चक्र के बाद, हम की उपस्थिति 3.6V से 4.1V करने के लिए कर रहे हैं rh2 चरण मनाया, और 4.1V पर, चरण के बारे में 27% और संचलन में 26 LNCA क्षमता घटाने के लिए लेखांकन RH2 % Rh3 चरण अवकाश के दौरान कम क्षमता पर मनाया जाता है, लेकिन निर्वहन कट-ऑफ वोल्टेज तक पहुंचने से पहले गायब हो गया। यह पता लगाना मुश्किल नहीं है कि rh2 चरण और एलएनसीए सामग्री साइक्लिंग की प्रक्रिया में है क्षमता में गिरावट का घनिष्ठ संबंध है
LNCAO नीचे, छोटे टुकड़ों से एक सामग्री की क्रिस्टल संरचना से पता चलता छवि, तैयार हलकों के तीन क्रमश: 1, 2 और 3 में नी परमाणु चारों ओर, रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी के परिणाम पहले अंगूठी से जाना जा सकता है हे संरचना, नी, सह और अल, तीसरे अंगूठी ली से बना के एक दूसरे चक्र। अब हम केंद्र के रूप में एक नी तत्व के बीच में तीन हलकों, तीन चक्र केंद्र दूरी की गणना कर सकते हैं (एक नी हे, नी-धातु और नी-ली से दूरी से)।
नी-धातु और थकान LNCAO तस्वीर से नी-ओ दूरी प्राचीन LNCAO और विभिन्न वोल्टेज (क्रमशः EXFAS पाउडर विवर्तन विधि और प्राप्त पर चक्रीय बदलाव के बिना चक्र के बाद सामग्री से पता चलता है, वहाँ दो तरीकों के बीच एक निश्चित अंतर है, लेकिन अंतिम प्रवृत्ति ही है) की अवस्था से देखा जा सकता, नी-धातु मूल्य के निर्वहन के दौरान प्राचीन LNCAO परिवर्तन के बारे में 0.4A है, लेकिन केवल साइकिल चालन 0.3A के बाद नी-धातु थकान LNCAO सामग्री के मूल्य में परिवर्तन के बाद दाएं और बाएं, नी-धातु की खाई बड़ा मूल्य है, जो इंगित करता है कि चार्ज चक्र थकान LNCAO सामग्री के दौरान पूरी तरह से delithiated नहीं किया गया था, जो चरण rh2 की उपस्थिति बताते हैं में उच्च क्षमता से कम दो सामग्री।
कैरिन क्लीनर का अध्ययन हम जानते हैं, सामग्री LNCAO RH1 मुख्य चरण तत्संबंधी के अलावा तक, वहाँ दो अन्य चरणों और rh2 RH3, प्रभारी और कम परिवर्तन के निर्वहन के दौरान दो चरण क्रिस्टल संरचना, यह दर्शाता है कि वे कर रहे हैं electrochemically सक्रिय की कमी, विशेष रूप से पूरी तरह से चार्ज 27%, अपनी क्षमता गिरावट LNCAO सामग्री का 26% नीचे है जो बहुत करीब से rh2 चरण अनुपात में सामग्री थकान LNCAO में पता चलता है कि rH2 LNCAO चरण सामग्री थी बारीकी से नीचे संबंधित गिरावट। तंत्र चरण (RH3 और Rh2) दो गैर सक्रिय, दो की वर्तमान सिद्धांत, एक कण अंदर है "पृथक कणों 'थ्योरी इस सिद्धांत माना जाता है LNCAO गठन हुआ है, कुछ छोटे कणों इस प्रकार के कारण कण के इस हिस्से चार्ज और डिस्चार्ज की प्रतिक्रिया में भाग नहीं ले सकते हैं, इस प्रकार नई सामग्री चरण के उद्भव में जिसके परिणामस्वरूप शरीर के लिए कनेक्शन खो देते हैं,। एक और सिद्धांत है कि इन दो निष्क्रिय चरण यह मुख्य रूप से ली + के प्रसार से संबंधित प्रतीत होता है, उदाहरण के लिए, क्योंकि ली + प्रसार पथ आगे कणों के अंदर, एक अपर्याप्त हटाने ली + rh2 चरण में जिसके परिणामस्वरूप, लेकिन ली + हटाने के कणों की सतहों पर उसके rh3 होता है ।
कुल मिलाकर, छोटी श्रृंखला है कि दूसरा सिद्धांत और अधिक सटीक संख्या है, इसलिए क्रम में rh2 चरण प्रतीत होता है कम करने के लिए, हम LNCAO कणों संकीर्ण करने के लिए, ली + प्रसार दूरी को कम करने की जरूरत है, लेकिन यह एक और समस्या लाएगा - बहुत बड़ी विशिष्ट सतह क्षेत्र , एलएनसीए सामग्री के प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए उपयुक्त कण आकार खोजने के लिए, बढ़ते दुष्प्रभावों के परिणामस्वरूप, जो हमें व्यापार-बंद करने की आवश्यकता है।
