به عنوان سلول های لیتیوم یون، ظرفیت خاص از مواد آند مورد نیاز تبدیل شده اند پیچیده تر از بهبود مستمر انرژی، ظرفیت مواد معمولی LiCoO2 تنها 140mAh / گرم، می تواند نسل جدیدی از نیازهای باتری انرژی بالا خاص مطابقت ندارد، و قیمت دیوانه از کبالت به طور فزاینده آخرین نی که LCO می شکند است. بنابراین به مردم تبدیل به ظرفیت بالاتر، قیمت مواد مکتب کلاسیک جدید با صرفه تر است، در مقایسه با مواد LCO، مواد مکتب کلاسیک جدید پیشرفت چشمگیری داشته است (مواد NCM622 ظرفیت ویژه ظرفیت تا 170-180mAh / گرم)، و به دلیل استفاده از شرکت تا حد زیادی کاهش می یابد، به طوری که قیمت از مواد LCO مکتب کلاسیک جدید همچنین دارای مزایای آشکار، به طوری که این تبدیل به عزیزم جدیدی از باتری های لیتیوم یون مکتب کلاسیک جدید، اما مواد است که هنوز هم مکتب کلاسیک جدید یک مشکل جدی وجود دارد: عملکرد چرخه کم دما در دمای بالا، تخریب ظرفیت مواد NCM به شدت در دماهای بالا، به طور جدی بر زندگی باتری های لیتیوم یون تاثیر می گذارد.
به تازگی دانشگاه فودان SiyangLiu در شانگهای، که تحقیق و پژوهش در عمق در ساز و چرخه درجه حرارت بالا در 55 ℃ برای مواد NCM622 انجام شده است. مطالعات نشان داده اند که مواد NCM622 که کاتیون های فلزی پدیده برروی آن بکشید جدی سطح در طول درجه حرارت بالا و چرخه ولتاژ بالا رخ می دهد، شارژ نتایج ارز در افزایش قابل توجهی در امپدانس. علاوه بر درجه حرارت بالا و دوچرخه سواری ولتاژ بالا LiPF6 همچنین تجزیه تشدید در سطح الکترود، و محتوای NiF2 ها LiF افزایش یافته است، در افزایش مقاومت رابط الکترود / الکترولیت در نتیجه.
در مرحله اول Siyang لیو توسط مواد فاز جامد NCM622 سنتز شدند، طیف XRD سنتز مواد با توسعه خوب NCM622 یک NaFeO2 ساختار لایه لایه نشان می دهد، در مورد پایین تر Siyang لیو است NCM622 مواد مصنوعی از اولین شارژ ولتاژ قطع است منحنی تخلیه، به عنوان را می توان از ولتاژ قطع دیده به تدریج به 4.3V، 4.5V 4.7V و افزایش یافته بود، به ترتیب، ظرفیت از مواد 176، 201.3 و 218.1mAh / گرم، اگر چه یک ولتاژ قطع بالاتر می توانید اطلاعات بیشتر را ظرفیت بالا، اما در سرعت عملکرد چرخه مواد NCM622 از پنل ب کاهش می یابد منجر خواهد شد دیده می شود زمانی که ولتاژ قطع از 4.3 V، به ترتیب، زمانی که 4.5V 4.7V و، NCM622 ظرفیت مواد احتباس 50 چرخه در 55 ℃ نرخ 96.3 درصد، 90.7 درصد و 78.9٪، می توانید ببینید ولتاژ قطع شده است تاثیر مهمی بر عملکرد چرخه مواد NCM622.
مطالعه کاهش پایین مکانیسم NCM622 مواد ولتاژ قطع های مختلف یافت که ولتاژ قطع بالاتر به طور قابل توجهی می تواند افزایش مقاومت در برابر رابط مواد NCM622. ولتاژ قطع مختلف زیر نتایج تجزیه و تحلیل و مواد EIS NCM622 پس از دوره های مختلف را نشان می دهد، دیده می شود همه از منحنی از دو کمان و یک بخش مستقیم تشکیل شده است، نشان دهنده حضور سطح مواد دو رابط: تجزیه الکترولیت در لایه سطحی از مواد به شکل یک رابط فیلم NCM622 Siyang لیو c با استفاده از مدار معادل است. نتایج را به EIS، Siyang لیو که RS1 رابط فیلم امپدانس برازش داده شد، امپدانس RCT از تبادل می باشد. هنگامی که ولتاژ قطع 4.3V بودند، 4.5V RS1 مواد، و 4.7V، به ترتیب 17، 20 و 21.6W، پس از 25 چرخه و RS1 به ترتیب 18.7، 23.4 و 28.2W افزایش یافته است، نشان می دهد که ولتاژ قطع بالاتر باعث رشد و بازسازی NCM622 مواد فیلم رابط، در نتیجه مقاومت سطحی افزایش می یابد.
چرخه ارز شارژ تغییر قابل توجهی در امپدانس RCT، می توان از شکل. 25 چرخه 4.3 مواد V RCT NCM622 رخ می دهد تنها افزایش اندکی در ولتاژ قطع، اما زمانی که ولتاژ قطع از 4.5V و 25 چرخه پس از 4.7V مواد RCT افزایش یافته بود 2 برابر و 8 برابر شده است. این ممکن است به دلیل نتایج: از شماره ولتاژ بالاتر NCM622 کردن پرولاپس مواد بیشتر لی، در نتیجه در افزایش مواد و مواد لی / نیکل برروی آن بکشید انتقال فاز غیر قابل برگشت و در نتیجه، و در نتیجه افزایش امپدانس شارژ مواد ارز.
تجزیه و تحلیل EIS را نشان می دهد ماده واسط امپدانس را افزایش می دهد یک رابطه نزدیک با ظرفیت کاهش مواد پایین، اما مکانیسم عمل که ما هنوز هم نمی دانم وجود دارد. شکل زیر تصویر SEM الکترود پس از دوچرخه سواری تحت الکترود ولتاژ جدید و متفاوت، ما می توانید ببینید پس از تعدادی از چرخه به شکست سطح الکترود است که یک افزایش روشن وجود دارد، به خصوص در ولتاژ قطع بالاتر از سطح شکاف الکترود پس از دوچرخه سواری جدی تر می شود. این ترک می توانید به بخش سطح الکترود از مواد فعال و از دست دادن آل فویل سرب اتصال به شبکه رسانا، و در نتیجه از دست دادن مواد فعال، و در نتیجه ظرفیت کاهش پایین سهم را دارد.
ما باور داریم که واکنش های جانبی عمده به طور معمول در رابط الکترود / الکترولیت رخ می دهد، و در نتیجه الکترود / رابط الکترولیت بیشتر در معرض ابتلا به فرسایش است، بنابراین Siyang لیو NCM622 برای مواد پوست پس از چرخه در ولتاژهای مختلف با HRTEM مورد آزمایش قرار گرفتند. با وضوح بالا توجه داشته باشید که تصویر TEM از ساختار بلوری جدید NCM622 خوبی توسعه یافته، پس از 50 چرخه در یک ولتاژ قطع 4.3V، بدن مواد NCM622 توسعه خوب از ساختار لایه لایه باقی ماند، اما در سطح مواد را می توان مشاهده منطقه جزئی یونهای فلزات واسطه به نظر می رسد را برروی آن بکشید پدیده. هنگامی که ولتاژ قطع شده است به 4.5V افزایش یافته است، 4.7V پس از ساختار کریستالی از مواد کاهش جدی تر پایین می شود، می توان از شکل بیش از حد در یک ولتاژ قطع بالا منجر به لی دفع کاتیونهای فلزی به لایه لی، که بلوک های مسیر انتشار لی، لی برای کاهش نقاط فعال، و در نتیجه افزایش ارز شارژ سطحی و ظرفیت قابل برگشت کاهش پایین امپدانس است که سازگار با نتایج قبلی از EIS.
در همین حال Zhidezhuyi است در یک ولتاژ قطع بالاتر، سطح مواد را می توان پس از چند چرخه سوراخ مشاهده، عمدتا به دلیل مواد در ولتاژ قطع بالاتر در انتشار O یک فلز واسطه و حل می شود.
مکانیسم برای افزایش الکترود / الکترولیت امپدانس سطحی برای RS1، سطح مواد Siyang لیو NCM622 توسط XPS تجزیه و تحلیل، وجود دارد یافت شده است که افزایش قابل توجهی در گردش الکترولیت پس از محصولات تجزیه، به ویژه ولتاژ قطع ها LiF در 4.3V چرخه محتوای ها LiF پس از سطح الکترود 8.9٪ است، اما زمانی که ولتاژ قطع شده است به 4.5V افزایش یافته و 4.7V ها LiF محتوای تماس سطح الکترود به 14.9٪ و 17٪ پس از چرخه NiF2 افزایش یافته است، در حالی که ما نیز در سطح الکترود، تجزیه و تحلیل XPS در بر داشت افزایش قابل توجهی در محتوا، نشان می دهد که راه حل های الکترولیتی در طول تجزیه سطح NCM622 از مواد است که توسط انحلال یک عنصر فلز واسطه همراه، Siyang لیو که این عمدتا به دلیل تجزیه HF LiPF6 خوردگی مواد NCM622، و در نتیجه یک عنصر فلز واسطه رها شد
کار Siyang لیو مواد NCM622 در درجه حرارت بالا را نشان داد و بالا کردن دوچرخه سواری ولتاژ باعث افزایش عنصر فلز واسطه در مواد سطح الکترود و لی زدن، باعث فروپاشی ساختار بلوری از مواد سطح NCM622 در افزایش امپدانس ارز شارژ و نتیجه ظرفیت قابل برگشت است در درجه حرارت بالا و دوچرخه سواری ولتاژ بالا کاهش در تجزیه LiPF6 در سطح الکترولیت در نتیجه، باعث افزایش سطح LIF و NiF2 NCM622 محتوای مواد، و در نتیجه افزایش NCM622 الکترود مواد / الکترولیت امپدانس سطحی.
