富锂型固溶体正极材料由于其较高的克容量(250amh/g左右)备受各界的关注,近年来也是一个研究的热点。就目前而言,这个材料仍存在很多不足,其中几个比较大的问题就是:1. 其振实密度/压实密度相对于钴酸锂或者尖晶石锰酸锂要低很多,这个对于大量使用来说是一个很大的问题。2. 这个材料的首次容量损失比较大,大约能有40到100左右的损失。3.其倍率性能比较差。另外还有其他的一些不足就不多说了。对于其振实密度较低这个缺点,文献上很多都是通过制备球形的微米级别(大约10微米左右)来改善,这个韩国汉阳大学的Yang-Kook Sun做的不错,当然阿贡国家实验室的那帮大佬就不用说了。但是做成这种结构仍然存在一些问题,比如比表面积比较大,这个因素对其首次容量损失有很大的关联,像一般的这种材料,首次库伦效率做到70%多就不错了(如果不对其表面进行处理的话)。对于首次容量损失的问题,德州大学的A. Manthiram教授(朋友我前两天发贴关于三元材料的就是他的杰作),还有阿贡国家实验室的做的很好,一般通过表面包覆一层所谓的锂离子host将首次充电时放出来的锂离子(这部分锂离子由于氧的析出是不能回去的)接收起来。从而达到提高其首次库伦效率的目的。那么像
氧化铝,氟化铝,
磷酸铝,还有一些像Li4Mn5O12,LiV3O8等等都可以作为HOST,这应该就是为啥包覆氧化铝等之后其容量得到提高的原因吧。最后就是其倍率性能的问题,这个问题真是个很难搞,这不像
磷酸铁锂等那样可以包碳,因为很容易被还原。记得阿贡有两篇文章时关于包覆 Li-Ni-PO4的,性能得到不少的提高。当然这方面还需要很多的探索工作。现在回到正题来,标题说的那篇文章,标题是Improved electrochemical performances of nanocrystallin Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2 cathode material for Li-ion batteries,这哥真强,别人都往微米级别的做,尽量减小其比表面积,提高其振实密度,他倒是好,做成纳米的。这家伙比表面积得多大啊?呵呵,然后在这么大比表面积的条件下还能得到比较不错的库伦效率,当然还有循环稳定性,真是神人啊~~小虾米我很是崇拜!?中国真是一个神奇的国度!最后,上边的都是我个人的理解,不一定完全正确,希望和大家讨论学习![ 来自科研家族 锂电池世界 ]