关于开发层状富镍阴极弱酸清洗策略的新工作发表在《能源材料进展》上。
论文作者、北京理工大学材料科学与工程学院副教授赖晨美美哒免费高清影院在线观看7(音译)表示:“满足成本和性能的要求是商业化电池的必要条件。”“目前，锂离子电池已广泛应用于汽车市场，但仍需进一步发展，以保持在竞争对手中的竞争优势。”
Chen解释说，汽车型锂离子电池对正极材料有严格的要求，如高比容量、合适的放电电位、快速的传输动力学和良好的结构稳定性。
“在各种阴极材料的候选材料中，层状过渡金属氧化物因其高比容和工作电压而极具吸引力，”Chen说。“在镍含量方面，镍含量在80%以上的分层富镍阴极在资金成本、重量容量和能量密度方面具有优势，这是商业应用的重要因素。”
但更严重的问题总是伴随着较高的镍分数在层状富镍材料。Chen表示，最严重的问题之一是表面杂质相的形成，如岩盐NiO相和残留的锂化合物。
这些杂质相的形成机制归因于层状富镍材料的固有性质。绝缘岩盐相阻断了Li+/电子的扩散途径，使层状富镍材料的电化学性能恶化。残留的锂化合物会降低电极的综合性能，给后续的电极制造过程带来麻烦。
为了在实际应用中去除这些有害的表面杂质相，陈说，大多数电池公司已经调整了清洗过程，将阴极粉末在纯化水中搅拌几个小时。这些洗涤工艺可以显著降低粉末表面杂质相和pH值。然而，化学敏感性的增加和工艺时间的延长仍然提高了资本成本。Chen和他的团队回顾了最新的工作，比较了几种消除不需要的表面杂质相的改性策略，这忘忧草wyc.Ia俏佳人是未来研究的重点。
Chen说:“值得注意的是，酸性处理的使用也被证明可以消除表面杂质相，并改变富ni材料的表面结构。”本文采用微量硼酸对层状富镍材料进行蚀刻，并以此为模型，论证弱酸处理对表面相规则的影响。我们的目标是为该领域未来的研究提供灵感。”
“不同的酸处理总是包含三个阶段，包括表面杂质相与酸之间的酸碱中和，晶体结构与酸之间的Li+/H+离子交换和过渡金属溶解反应，以及二次煅烧过程中潜在的包覆反应。”
Chen认为，考虑到颗粒尺寸的差异、表面杂质相的不均匀性以及刻蚀过程的非瞬时特性，很难精确控制富镍阴极与酸溶液的反应程度。
陈说:“与大量水或强酸冲洗福利宝APP官网下载安卓下载时有害的Li+/H+交换和过渡金属溶解反应不同，这种含有微量H3BO3的乙醇溶液的处理将与固有的NiO相和残留的锂发生反应，以保持结构稳定，延长循环寿命。”
“我们的工作只使用较低浓度和较短时间的H3BO3洗涤来诱导化学变化，提高富镍阴极的电化学稳定性，表现出更好的存储性能，对实际应用具有重要意义。”
Chen说:“我们提供了一种新颖、高效、低成本的策略来消除表面杂质相，提高层状富镍材料的电化学性能。”“这种弱酸洗策略适合大规模生产，从而促进了潜在的实际应用。”
Chen说:“我们的研究结果证实了内在NiO相和残留锂化合物对富镍材料表面的负面影响，并改进了对酸改性的传统理解。”
“洗涤参数如固液比、洗涤时间和弱酸对材料的浓度的影响仍然是一个需要系统研究的问题。此外，还需要进一步的研究来实时验证这些弱酸与表面杂质相之间的潜在化学反应。总的来说，弱酸洗工艺的大规模应用还有很长的路要走。”
更多信息:冯武等，去除本征NiO相和剩余锂用于高性能富镍材料，能源材料进展(2023)。DOI: 10.34133 / energymatadv.0007
北京理工大学出版社提供
引用本文:开发层状富镍阴极的弱酸清洗策略(2023,1月16日)202秋葵茄子丝瓜草莓榴莲大全3年1月16日从https://phys.org/news/2023-01-weak-acid-strategy-layered-nickel-rich-cathodes.html检索
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