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继续提升Ni含量则会导致材料的容量保持率出现明显的下降

下图为上述的四种材料的电化学性能测试结果,从下图a的首次充放电曲线可以看到,材料的比容量随着Ni含量的增加而明显升高,NCM622材料的首次放电容量为192.9mAh/g,NCM811材料的首次放电容量为205.7mAh/g,NCM90.50.5材料的放电容量则达到了227.2mAh/g,而Ni含量最高的NCM950.250.25材料则达到了235mAh/g,而LiNiO2材料的首次放电容量更是达到了247mAh/g。

下图c为几种材料的循环性能曲线,从图中能够看到,随着Ni含量的升高,材料的循环性能出现了明显的下降,经过100次循环后NCM622和NCM811材料容量保持率可达95%以上,继续提升Ni含量则会导致材料的容量保持率出现明显的下降,NCM90.50.5材料和NCM950.250.25材料同样经过100次循环容量保持率则不到85%,而容量最高的LiNiO2材料则仅为74.9%。

继续提升Ni含量则会导致材料的容量保持率出现明显的下降

 

之所以高镍材料的循环性能较差,主要是由于在4.2V附近,高镍材料会发生H2-H3相的转变,从而引起材料的晶胞体积剧烈收缩,导致颗粒内部积累大量的应力,而在Ni含量较低的材料中H2-H3的相变得到了很好的抑制。

 


本文标题:继续提升Ni含量则会导致材料的容量保持率出现明显的下降
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责任编辑:杨虞波


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