NCA 높은 니켈 재료는 최근 고용량이며, 새로운 양극 재료는, 고용량 특성 덕분에, 장소는 고 에너지 리튬 이온 배터리 분야에서 이루어진 것으로, 이는 현재 NCM811 높은 니켈 재료 경쟁 만 할 수있다. 높은 특정 에너지 배터리 디자인에, 우리는 점이이 점에서 우리는 리튬 이온 배터리 디자이너에 의존 할 필요가 배터리가 특정 에너지 수요에 도달 할 수 있도록, 또한 배터리가 좋은 사이클 성능을 가지고 있는지 확인하는 방법입니다에 대해 매우 우려하고있다 수립 및 매칭 시스템 배터리에 대한 자세한 일을, 더 중요한 것은, 우리가 장기 사이클의 물질의 구조적 안정성을 향상시키기 위해 자료 구조의 측면에서 필요한 조정을 할 필요가있다. 이것은 사용 높은 니켈 NCA 우리를 필요 우리는 이전 연구 일본 나고야 대학을보고 같은, 우리가 보고서의 많은 일을 한 NCA을. 메커니즘 NCM 재료에 깊이있는 지식, 재료의 목표 수정을 수행 할 아래로 하락할 높은 니켈 소재에 대한 메커니즘을 아래로 감소 결과는 ( "나고야 대학 : 온도의 메커니즘은 높은 니켈 재료 NCA을 감소")와 뉴욕 주립 대학 공부 ( " '반핵 쉘 구조'붕괴 - 높은 니켈 재질 NCA 최신 연구를 낮추는의 붕괴 메커니즘"), 본 연구는 불안정한 구조의 원인이됩니다, 드 리 후에,주기 높은 니켈 NCA 기초 자료를 보여 주었다 전이 금속 재료의 요소 만들기, O의 손실의 결과 -. 계층 구조에서 스피넬 구조 전환에 자료 구조를 유발, 텍스트, 궁극적으로 암염 구조로 우리가 소개 할 오늘 독일 KIT에서 연구하는 것입니다 카린 클라이 등의 등의 연구 결과.
7AH 원통형 전지를 사용 카린 클라이 실험은 전지 34주 (50 ℃ 40~80 %의의 SoC)의 8C (55A)의 배율에서의 사이클 수는 셀의 다른 그룹은 동일한 실시 상기 두 그룹으로 나누어진다 사이클 후 전지의 재료 피로 LNCAO 칭한다 상기 저장 시간 후 전지의 두 그룹이 분해하여 분석 하였다, 기억 원시 LNCAO의 재료라고 다음 표는 두 재료의 기본적인 물리적 특성을 나타낸다 표시기의 데이터에서 볼 수 있듯이 저장된 배터리와 비교하여 배터리 용량은 약 26 % ± 9 % 정도 감소합니다.
조사하기 위하여 이유 카린 클라이 구조 해석이 발견 될 LNCAO 충 방전 세 단계의 하나의 단계에서 실질적으로 거기 행했다 야기 사이클링 강하 중 물질 감소 LNCAO LNCAO rh1, 더 많은 Li + 인터 칼 레이션 및 더 높은 환원 정도를 갖는 상 (rh2), 및 Li + 인터 칼 레이션 및 더 높은 산화도를 갖는 상 (rh3)을 포함한다.
재순환없이 깨끗 LNCAO 재료에서 발견되는 세 가지 단계의 연구,베이스 상에 첨가 RH1, RH2 주상 (충전) 및 3.6-3.8V 3.8-3.1V 존재 (사이 방전), 아래의 그림 A와 같으며, 원래의 LNCAO 물질에는 rh3 상이 관찰되지 않았다.
피로 LNCAO 소재 사이클 이후, 우리는 4.1V로 3.6V에서 RH2 단계의 존재를하는 관찰하고, 4.1V에서 약 27 %와 순환 26 LNCA 용량 손실을 회계 상을 RH2 RH3 단계지만, 방전 전압 차단이 사라졌다 도달하기 전에 방전 과정에서 낮은 전위에서 관찰되는 동안 %가, 일관성,. 우리는 쉽게주기 동안, RH2 상과 LNCAO 자료를 찾을 수 있습니다 생산 능력 감소는 밀접한 관계가 있습니다.
LNCAO 아래의 각각도, 연신 원 세, 1, 2, 3에서의 Ni 원자 주위 라만 분광의 결과는 제 1 링에 의해 알 수있는 작은 조각의 재료의 결정 구조를 도시 O 조성의 Ni, Co 및 알루미늄 (Al), 리튬으로 이루어지는 제 3 링의 제 동그라미. 우리가 중심으로서 니켈 소자의 중앙에 세 서클, 세 원의 중심 간 거리를 산출 할 수있다 (a 니켈 - O 거리, Ni- 금속 거리 및 Ni-Li 거리).
피로 LNCAO 화상으로부터 니켈 금속 및 Ni-O 거리가 깨끗 LNCAO과 다른 전압 (각각 EXFAS 분말 회절 법 및 획득에 주기적 변동없이 사이클 후의 재료를 나타내고,이 두 방법 사이의 소정의 차이는 있지만 최종 경향은 니켈 금속 값 방전시 원시 LNCAO 변화는 약 0.4A이지만 곡선에서 알 수있는) 동일한 경우에만 순환 0.3A 후 니켈 금속 피로 LNCAO 재료의 값의 변화 후 높은 전위에서 두 물질의 Ni-metal 값의 차이는 더 크며, 충전 후 LNCAO 물질을 완전히 제거 할 수 없음을 나타내므로 rh2 상이 존재하는 이유를 설명합니다.
이들 재료 LNCAO RH1 주상 외에도 알 카린 클라이을 연구함으로써 나타내는 두 개의 다른 단계와 RH2 RH3 충 작은 변화의 방전시 2 개 상 결정 구조는 존재들은 그 제안 특히 용량 감소 LNCAO 재료의 26 % 아래로 매우 가까운 27 %의 RH2 상 비율로 충전 재료 피로 LNCAO에서 전기 화학적 활성의 결여, 즉 LNCAO 상 물질이었다 RH2 밀접하게 관련된 아래로 감소.기구 상 (RH3 및 시드 Rh2)는 입자 내부에 두 개의 현재 이론 비 액티브 한 "단 입자 '이론이 이론 여겨진다 LNCAO되어 형성되고, 일부 작은 입자 중 입자 의이 부분은 충전 - 방전 반응에 참여할 수 없기 때문에 호스트와의 연결이 끊어져 새로운 단계에 나타난 재료가됩니다. 두 가지 비활성 상 주로 Li +의 확산과 관련이 있으며, 예를 들어 입자 내부의 Li + 확산으로 인해 Li2 + 상이 충분히 제거되지는 않지만 입자 표면에 과량의 Li +가 제거된다 .
전반적으로, 우리는 리튬 이온 확산 거리를 줄일 LNCAO 입자를 좁힐 필요가 RH2 단계가 나타납니다 줄일 수 있지만, 다른 문제가 나타납니다 위해, 그래서 두 번째 이론은보다 정확한 수는이라고 작은 시리즈 - 너무 큰 비 표면적을 결과적으로 부작용이 증가하여 LNCAO 재료 성능을 향상시키기 위해 적절한 입자 크기를 찾기 위해 균형을 맞추어야합니다.
