NCA material de alto contenido de níquel es una gran capacidad en los últimos años, el nuevo material de electrodo positivo, en virtud de la alta característica de capacidad, un lugar se ha hecho en el campo de las baterías de iones de litio de alta energía, es actualmente sólo capaz de competir material de alta níquel NCM811. en el alto diseño específico de la batería de energía, estamos muy preocupados por la cuestión es cómo asegurar que la batería puede alcanzar la demanda de energía específica, sino también para asegurar que la batería tiene un buen rendimiento del ciclo, en este sentido tenemos que depender de los diseñadores de baterías de iones de litio hacer un trabajo detallado sobre la batería formulación y sistema de juego, lo más importante, tenemos que hacer los ajustes necesarios en términos de la estructura del material para mejorar la estabilidad estructural del material en el ciclo de largo plazo. Esto nos obliga a alto contenido de níquel NCA en uso y disminuyendo hacia abajo del mecanismo de materiales NCM tienen un conocimiento en profundidad, para llevar a cabo la modificación selectiva de materiales. declinar hacia abajo mecanismo de materiales de alto contenido de níquel NCA hemos hecho un montón de informes, tal como hemos estudios de la Universidad de Nagoya en Japón se informó anteriormente Los resultados ("Universidad de Nagoya: mecanismo de descomposición de alta temperatura de NCA de níquel de alta temperatura") y la investigación de la Universidad Estatal de Nueva York en ( " 'Estructura de cáscara Anti-nuclear' Decay - mecanismo de decaimiento de la reducción de alto contenido de níquel material de NCA últimas investigaciones"), el presente estudio mostró alta níquel NCA material básico en el ciclo, después de-Li, hará que la estructura inestable, resultando en la pérdida de O, por lo que los elementos de metales de transición en el material -. texto, haciendo que la estructura del material de transición estructura de espinela de una estructura en capas, y en última instancia en una estructura de sal gema hoy queremos presentar es el estudio de Alemania JUEGO Los resultados de la investigación de Karin Kleiner et al.
Karin experimento Kleiner usando batería cilíndrica 7Ah, la batería se divide en dos grupos, en el que el número de ciclos a una ampliación de 8C (55A) de 34 semanas (50 ℃, 40-80% SoC), otro grupo de células sometidas a la misma tiempo de almacenamiento, y luego se desmontaron y se analizaron los dos grupos de baterías, en el que el material de la batería después de que el ciclo se denomina fatigado LNCAO, referido al material del almacenamiento LNCAO prístina, la siguiente tabla muestra las propiedades físicas básicas de los dos materiales Indicadores.De los datos en la tabla se puede ver, en comparación con la batería almacenada, la capacidad de la batería después del ciclo se reduce a alrededor del 26% ± 9%.
Con el fin de investigar las razones LNCAO disminución material durante la caída de ciclismo causado, el análisis estructural Karin Kleiner se llevó a cabo, se encontraron LNCAO Hay tres fases durante la carga y descarga, una de las cuales es sustancialmente en fase LNCAO RH1, uno para el Li + incrustar más, un mayor grado de reducción de la fase Rh2, Li +, y uno equipado menos, un mayor grado de RH3 fase de oxidación.
El estudio de estas tres fases encontró que en el material de LNCAO prístino no circulante, la fase rh2 existía principalmente entre 3.6-3.8 V (en el momento de la carga) y 3.8-3.1 V (excepto para la fase base rh1) Descarga), como se muestra en la Figura A a continuación, y no se observó fase rh3 en el material de LNCAO prístino.
material de LNCAO fatiga después de ciclo, se observó la presencia de de 3.6V a 4.1V estamos fase RH2, y en 4.1V, RH2 la fase que representa aproximadamente el 27% y el 26 la pérdida de capacidad lnca en la circulación La fase% Rh3 se observa a un potencial más bajo durante la descarga, pero desapareció antes de alcanzar el voltaje de corte de descarga. No es difícil encontrar que la fase rh2 y el material LNCAO están en el proceso de ciclismo. La disminución de la capacidad tiene una relación estrecha.
LNCAO a continuación muestra la estructura cristalina de un material de fragmentos pequeños, alrededor del átomo de Ni en la figura, tres de los círculos dibujados, respectivamente, 1, 2 y 3, los resultados de la espectroscopia de Raman puede ser conocido por el primer anillo composición O, un segundo círculo de Ni, Co y al, el tercer anillo compuesto de Li. podemos ahora tres círculos en el medio de un elemento de Ni como el centro, para calcular la distancia central de los tres círculos (a Ni- Distancia O, distancia de metal de Ni y distancia de Ni-Li).
Ni-metal y distancia Ni-O de la fatiga LNCAO imagen muestra el material después del ciclo sin LNCAO prístino y variación cíclica a diferentes voltajes (respectivamente método de difracción EXFAS Polvo y obtenido, existe una cierta diferencia entre los dos métodos, pero la tendencia final es el mismo) puede verse en la curva, el cambio LNCAO prístina durante la descarga del valor Ni-metal es aproximadamente 0.4A, pero después de un cambio en el valor del material fatiga LNCAO Ni-de metal sólo después de 0.3A ciclismo derecha e izquierda, los dos materiales con alto potencial en brecha Ni-metal de valor más grande, lo que indica que durante el material fatiga LNCAO ciclo de carga no se delithiated completamente, lo que explica la presencia de rh2 fase.
Mediante el estudio de Karin Kleiner sabemos, además de LNCAO material de rh1 fase principal de la misma, hay otras dos fases y rh2 RH3, estructura cristalina de dos fases durante la carga y descarga de pequeño cambio, indicando que se falta de electroquímicamente activo, especialmente en el LNCAO fatiga del material completamente cargada en relación de fases rh2 de 27%, que es 26% del material LNCAO su declive capacidad abajo muy cerca, lo que sugiere que RH2 material de fase LNCAO era disminución estrechamente relacionado abajo. fase mecanismo (RH3 y Rh2) están formados por dos no activo, la teoría actual de dos, uno LNCAO se "teoría de partículas aisladas, esta teoría se cree dentro de las partículas, algunas las partículas pequeñas pierden la conexión con el cuerpo, causando así esta parte de la partícula no puede participar en la reacción a la carga y descarga, por lo tanto resulta en la aparición de la nueva fase de material. otra teoría es que estos dos fase inactiva aparece principalmente relacionada con la difusión de Li +, por ejemplo, porque trayectoria de difusión Li + más lejos dentro de las partículas, lo que resulta en una eliminación insuficiente fase Li + RH2, pero sobre las superficies de las partículas de la eliminación de Li + de la misma se produce RH3 .
En general, pequeñas series que la segunda teoría es el número más exacto, por lo que con el fin de reducir la fase aparece RH2, que necesitamos para reducir las partículas LNCAO, reduciendo la distancia de difusión Li +, pero traerá otro problema - demasiado grande superficie específica , Lo que resulta en un aumento de los efectos secundarios, que nos obliga a sacrificarnos, para encontrar un tamaño de partícula adecuado para mejorar el rendimiento del material LNCAO.
