Li(NixCoyMnz)O2(x+y+z=1,NCM)作为电动汽车电池中最主要的正极材料之一,随着Ni含量和充放电容量的增加,其面临着循环稳定性差和安全问题的挑战。单晶NCM(SC-NCM)材料由于其较低的表面积、较少的晶界和更好的形态稳定性而被开发出来以缓解这些挑战。近日,北京化工大学邱介山、周伟东、厦门大学杨勇总结了SC-NCM的制备策略,包括连续高温烧结(CHTS)、熔盐法、脉冲高温烧结(PHTS)以及具有特殊取向或尺寸的可控生长。
本文要点:
1) CHTS产生不规则的SC-NCM颗粒,但在长期烧结过程中伴随着Li的挥发和团聚。熔融盐有助于降低煅烧温度并产生明确的结晶材料,但通常由于水冲洗过程中的Li/H交换而导致大的容量损失。
2) 为了应对上述挑战,作者提出了PHTS策略,该策略通过缩短高温阶段来减轻Li的损失,并避免了进一步的水冲洗步骤。为了提高速率性能,人们迫切需要具有特定尺寸和晶体取向的可控晶体生长,这就需要对目前的大规模制备技术进行进一步的研究和升级。
Weidong Zhou et.al Perspective on the Preparation Methods of Single Crystalline High Nickel Oxide Cathode Materials Adv. Energy Mater. 2023
DOI:10.1002/aenm.202300378
https://doi.org/10.1002/aenm.202300378