近日,上海交通大学李林森特别研究员和马紫峰教授等人与美国莱斯大学(Rice University)的Tang Ming(唐铭)教授合作,在能源材料领域知名期刊《Energy Storage Materials》上发表了题为“Single-Crystal Nickel-Rich Layered-Oxide Battery Cathode Materials: Synthesis, Electrochemistry, and Intra-Granular Fracture”的最新研究成果。论文第一作者为世博娱乐官方网站
博士研究生钱冠男,李林森、唐铭和马紫峰为该论文共同通讯作者。
镍钴锰酸锂(NMC)和镍钴铝酸锂(NCA)三元正极材料能提供较高的能量密度和功率密度,已经广泛应用于新能源汽车动力电池。目前,商业化的三元正极材料大多是由纳米级别一次颗粒团聚形成的10微米左右的二次球型多晶材料。多晶NMC内部存在大量晶界(grain boundary)。在电池充放电过程中,由于各向异性的晶格变化,多晶NMC容易出现晶界开裂,导致二次颗粒发生破碎,比表面积和界面副反应快速增加 (图1),导致电池阻抗上升,性能快速下降。
在基础研究指引下,本团队加强工程化技术开发,依托上海电化学能源器件工程技术研究中心,设计开发出单晶三元材料公斤级中试生产线,顺利生产出合格的622型单晶NMC和Ni83材料,并已经与包括万向A123 等国际知名电池企业展开初步合作,为单晶高镍三元材料的工程化奠定良好的基础。(图3)
全文链接:Guannan Qian et al, Single-crystal nickel-rich layered-oxide battery cathode materials: synthesis, electrochemistry, and intra-granular fracture, Energy Storage Mater. 2020, 27, 140-149.
//doi.org/10.1016/j.ensm.2020.01.027