Skoltech能源中心的一个研究小组获得了由层状富镍过渡金属氧化物制成的锂离子电池高容量正极材料的专利,以及一种新的热液微波辅助生产方法。新方法速度更快,成本更低,阴极材料本身的寿命将比市场上现有的阴极材料长约 10%。 该技术将有助于俄罗斯更有效地发展电动交通。 介绍该成果的论文发表在 Journal of Power Sources 杂志上。 研究人员使用水热微波辅助处理技术,在阴极材料前体的球形颗粒上涂覆一层氢氧化钴薄层,场上的其他材料那样随机分布。
在第一阶段,研究小组获得了一种氢氧化物前体(一种参与反应导致形成另一种物质的物质),其中镍、锰和钴阳离子在原子层面上均匀混合。 然后,将其与碳酰胺水溶液和钴源悬浮液一起放入水热微波反应器中处理约 15 分钟。 之后,研究小组获得了一种覆盖着均匀富钴外壳的前驱体。 在高温岩化阶段,前驱体与锂源混合,并在高温下进行热处理。 目前,市场上主要采用共沉淀法代替微波处理阶段,这种方法需要 12 个多小时。"浓度梯度的形成与独特的形态相结合,带来了几个优势--材料的稳定性和不同循环速率下的高容量。 有了这样的材料,锂离子电池的工作时间将延长约 10%。
原文链接:: Lyutsia A. Sitnikova et al, Improving electrochemical performance of Ni-rich layered cathode material with combining Co-enriched compositional gradient and radial microstructure, Journal of Power Sources (2024). DOI: 10.1016/j.jpowsour.2024.234302