三、结论
本文作者通过高温固相合成工艺制备了高镍三元正极材料NCM811,产物为α-NaFeO2结构,无杂质相。
1、采用低锂配比、高烧结温度的烧结条件,样品的残余碱性杂质含量仍高于NCM523、NCM111等低镍含量三元材料,表明高碱性杂质是高镍三元材料的共性特点。在液相环境下,使用不同量的磷酸二氢铵对NCM811进行处理并二次烧结。
2、结果表明:材料的表面残碱含量得到降低,且晶体结构未发生变化,但颗粒表面残存了电化学惰性物质,导致容量及循环保持率的降低明显。
3、这表明,通过转化方式降低残留碱性杂质思路可行,但需要进一步优化磷酸盐加入量及返烧温度。
4、使用水洗可将碱性杂质含量大幅降低,并低于进口产品水平。与处理前的样品相比,比容量提升了约1.5mAh/g,100次循环的容量保持率也由处理前的90.8%上升到94. 1%。
5、以上结果表明:水洗是控制高镍三元材料碱性杂质含量、提升材料性能的一种便捷有效手段;水洗作为高镍三元材料残碱控制的基本工艺,可发挥材料本身的性能。
6、后续需重点研究如何将水洗降碱与包覆相结合,以便在正极材料一次颗粒表面将碱性杂质残留碱性杂质直接转化为可实现Li+传导的包覆层,进一步提高锂资源利用率、同时提升正极材料产品的循环、热稳定性等电化学性能。
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