登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
高压镍锰酸锂正极材料在高能锂离子电池领域的应用极具潜力。阻碍其规模化应用的主要原因是材料与电解液之间的副反应较为严重。另外,人们发现减小其颗粒尺寸可以提高倍率性能,但随之而来的是材料的比表面增加又会加剧副反应的进一步发生,因此,需要制备合适粒径的LiNi0.5Mn1.5O4,在保证倍率性能的同时,又能提高电池能量密度和循环寿命。这也就需要我们对LiNi0.5Mn1.5O4(LNMO)本身的性能有非常清楚的认识。
首先我们来了解一下LNMO的晶体结构。LNMO以两种多晶型态存在:一种是由Fd3m空间群组成的面心立方相,即无序LNMO(D-LNMO),其中,锰离子和镍离子随机的分布在16d位点处;另外一种是由P4332空间群组成的原始立方相,即有序LNMO(O-LNMO),其中,锰离子和镍离子有序的分布在4a和12d位点处。其中,D-LNMO有两种形式存在,即氧缺陷LiNi0.5Mn1.5O4-δ和镍缺陷LiNi0.5-xMn1.5-xO4。锂离子在LNMO中以三维形式迁移,即通过空八面体位点从一个四面体位点转移到附近位点,活化能垒受到过渡金属静电排斥影响巨大。理论研究表明,O-LNMO中锂离子迁移的活化能低至300meV,与通过第一性原理计算得到的锂离子扩散率值10-8-10-9 cm2/s相一致。
那么如何通过测试表征区分D-LNMO和O-LNMO?有以下三种方法:
XRD分析:D-LNMO的晶格参数((8.188 Å)稍大于O-LNMO((8.178 Å),这是因为D-LNMO中有更多的Mn3+存在。
Raman分析:580-620cm-1区域是八面体中MnO6的Mn-O伸展模式特征区域。595 cm-1和 612 cm-1两处峰代表的是F2g振动模式。其中,O-LNMO在此两处的峰强度高于D-LNMO(见图1),这是因为O-LNMO中锰和镍的排布非常有序。
充电电压平台不同:对于D-LNMO,在4V处出现了一个小的电压平台,这是由Mn3+/ Mn4+电对导致的(见图2)。这一情况并未出现在O-LNMO中。
图1. D-LNMO和O-LNMO的XRD (a)和Raman (b)图谱
图2. D-LNMO和O-LNMO的部分充电曲线,倍率C/200。
接下里,本文就D-LNMO和O-LNMO的传输性能(电导率、离子传导率和化学扩散)以及电极-电解液界面电荷转移反应进行系统解读,为将来该材料的应用与优化打下基础。
一、D-LNMO和O-LNMO的电导率、离子传导率和离子扩散性能测试[1]
(1)D-LNMO和O-LNMO的电导率测试采用Li|Ag|LNMO|Ag|Li Swagelok型电池体系。此体系为离子阻隔电池体系,忽略掉离子传导的影响以准确测量电导率。其中,Ag是离子阻隔层。
图3. Swagelok型电池体系示意图
O-LNMO的电导率随着锂离子的脱出开始增加,当x值达到0.3后,电导率值出现波动,不再增加(图4)。对于D-LNMO,x=0时,其电导率值非常高。一旦脱锂后,电导率呈断崖式下跌,并与O-LNMO的电导率值相接近。此后,D-LNMO和O-LNMO电导率表现出相类似的趋势。阿累尼乌斯定律计算结果表明:随着锂离子的脱出,O-LNMO的活化能从0.53 eV变化到 0.24eV (±0.03 eV),D-LNMO的活化能从0.41eV变化到0.22eV (±0.03 eV)。在测试温度范围内,D-LNMO和O-LNMO活化能非常相似(图5),说明二者具有相似的电子传导机理。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星储能网获悉,4月25日,国轩高科发布变更募集资金用途的公告,在其第九届董事会第十二次会议和第九届监事会第十二次会议上,审议通过了《关于变更募集资金用途的议案》,公司拟将原募投项目名称“年产20GWh大众标准电芯项目”变更为“大众标准电芯产线项目”,项目实施内容由“年产20GWh动力锂离
被称为“白色石油”的锂辉石已探明储量达6000万吨,平均品位1.3%,按照一辆新能源电车需40公斤碳酸锂计算,可建造4000余万辆汽车。这是24日记者从四川省政府新闻办召开的“万千气象看四川·县域经济高质量发展”系列主题新闻发布会金川专场获悉的信息。四川省阿坝藏族羌族自治州金川县地处高原,坐拥“
北极星储能网获悉,4月22日,中伟股份正式向香港联交所递交境外上市股份(H股)发行并上市申请并刊发申请资料。据公告显示,本次H股上市,募集到的资金将用作韩国生产基地第一期项目,以扩大镍系材料产能,预计镍系pCAM年产能为36000公吨。还将用作新能源电池材料的研发及推进。及镍系材料、钴系材料、磷
2025年一季度,中国储能行业在资本市场表现活跃。据CESA储能应用分会产业数据库不完全统计,该季度内储能领域共发生92起融资事件,单笔金额最高达14.2亿元,显示出资本对该领域的强劲信心。宁德时代、中金资本、长江资本等资本巨头持续加码,重点布局电池技术、氢能储能、智慧能源三大赛道,推动行业快
北极星氢能网获悉,4月23日,在江苏南京举办的2025第二届绿氢产业创新发展大会上,亿纬氢能凭借在AEM制氢领域的突破性技术与规模化应用实践,一举摘得“氢能优秀实践奖”和“氢能行业影响力企业”两项重磅殊荣,以技术领跑者姿态为全球能源转型注入新动能。在“双碳”战略加速推进的背景下,绿氢产业化
近日,湖南省湘乡市人民政府官网发布了“湖南裕能循环科技有限公司年产2万吨废旧锂离子电池拆解回收利用项目”环境影响审批决定公示。从公示信息来看,湖南裕能拟投资15000万元,在现有厂区预留的二期用地范围内建设2万吨废旧锂离子电池拆解回收利用项目,项目建成后生产规模为年拆解回收2万吨废旧锂电
4月21日以来,碳酸锂期货价格再次连续大跌!21日跌破7万元/吨心理防线,22日跌破6.9万元/吨,23日一度跌破6.8万元/吨。海外矿价下跌,美国关税带来的需求增量担忧,以及宁德时代“钠电池”的量产与技术替代,这三大因素的叠加导致碳酸锂市场接连遭遇成本坍塌、需求未卜、技术替代的“打击”。下一步,
4月22日,特斯拉发布2025年度财报,这也被称为是有史以来“最差”成绩单。季度总营收193.35亿元、同比下降9%,而净利润则仅有4.2亿元、同比下降七成,这也是近五年来首次降至个位数,还不及2021年一季度的水平,与此同时运营利润率也降至2.1%的历史最低。而且特斯拉还在本次财报中披露,因采用了新的加
作为极具前景的下一代电池技术,固态电池具备令人惊叹的能量密度和优异的高安全性能,未来市场应用潜力巨大,已成为全球新能源企业技术竞逐的焦点。截至目前,包括比亚迪、长安、东风、吉利、蔚来、上汽、广汽、丰田、现代等车企,以及宁德时代、亿纬锂能、LG新能源、国轩高科、欣旺达、正力新能、孚能
新能源电池产业作为“绿电+先进制造”的优质赛道,是云南省近3年来增速最快的产业之一,工业增加值增速均保持在20%以上。依托良好的资源禀赋和产业基础,全省新能源电池产业今年1至2月持续走高,工业总产值同比增长45.1%,工业增加值同比增长79.2%,发展势头强劲,彰显了中国新能源电池产业重要基地的
LG新能源周一宣布,已正式退出在印度尼西亚的一个价值142万亿印尼盾(617亿人民币)的电动汽车电池制造项目,该项目旨在建立一条完整的电动汽车电池供应链。LG新能源在一份声明中表示,“考虑到市场条件和投资环境等多种因素,我们同意正式退出印尼GrandPackage项目。不过,我们将继续以印尼电池合资企
北极星储能网获悉,4月25日,国轩高科发布变更募集资金用途的公告,在其第九届董事会第十二次会议和第九届监事会第十二次会议上,审议通过了《关于变更募集资金用途的议案》,公司拟将原募投项目名称“年产20GWh大众标准电芯项目”变更为“大众标准电芯产线项目”,项目实施内容由“年产20GWh动力锂离
日前,美国清洁能源协会声称,一项对2012年以来美国发生大规模电池储能系统火灾事故的第三方审查发现,这些火灾均未导致污染物浓度达到引发公众健康担忧或需要进一步处理程度。2025年1月16日,莫斯兰汀电池储能系统发生火灾与此同时,美国清洁能源协会还发布了电池储能系统安全蓝图。建议电池储能系统
北极星储能网获悉,4月25日,国轩高科发布2024年度业绩报告。报告称,2024年,公司实现营业收入3,539,181.71万元,同比上升11.98%;实现营业利润128,344.97万元,同比上升31.58%;实现利润总额126,310.97万元,同比上升33.22%;实现净利润115,413.42万元,同比上升19.09%,其中,实现归属于母公司所有
亮点:1.提出了一种采用电热膜对电池模组快速加热的方法。2.研究了电池加热功率、加热部位及模组多维度错位协同加热方法对电池温度场及其升温速率的影响。摘要在低温环境下,电池加热是提升储能系统性能、延长电池寿命以及确保其安全性的重要技术手段。针对储能用高容量锂离子电池的低温加热问题,本工
北极星储能网获悉,4月24日,鹏辉能源发布2024年度业绩报告。报告期内,公司实现营业收入79.61亿元,同比增长14.83%;归属于上市公司股东的净利润-2.52亿元。报告期末,公司资产总额168.68亿元,同比增长7.66%;归属于上市公司股东的净资产为50.88亿元,同比下降5.82%。报告显示,公司主营锂离子电池、
北极星储能网获悉,4月22日,中伟股份正式向香港联交所递交境外上市股份(H股)发行并上市申请并刊发申请资料。据公告显示,本次H股上市,募集到的资金将用作韩国生产基地第一期项目,以扩大镍系材料产能,预计镍系pCAM年产能为36000公吨。还将用作新能源电池材料的研发及推进。及镍系材料、钴系材料、磷
2025年一季度,中国储能行业在资本市场表现活跃。据CESA储能应用分会产业数据库不完全统计,该季度内储能领域共发生92起融资事件,单笔金额最高达14.2亿元,显示出资本对该领域的强劲信心。宁德时代、中金资本、长江资本等资本巨头持续加码,重点布局电池技术、氢能储能、智慧能源三大赛道,推动行业快
近日,湖南省湘乡市人民政府官网发布了“湖南裕能循环科技有限公司年产2万吨废旧锂离子电池拆解回收利用项目”环境影响审批决定公示。从公示信息来看,湖南裕能拟投资15000万元,在现有厂区预留的二期用地范围内建设2万吨废旧锂离子电池拆解回收利用项目,项目建成后生产规模为年拆解回收2万吨废旧锂电
根据CNESADataLink全球储能数据库的不完全统计,2025年第一季度,国内新增投运新型储能项目装机规模5.03GW/11.79GWh,同比-1.5%/-5.5%。其中表前新增装机规模4.46GW/10.57GWh,同比-0.2%/-4.4%,用户侧新增装机规模575MW/1124MWh,同比-10.9%/-11.6%。图12025年1-3月中国新增投运新型储能项目装机规模
近日,上海正泰电源系统有限公司获得有国际权威认证机构TÜV南德意志大中华区集团(TÜVSÜD)(以下简称"TUV南德")颁发的iso14067产品碳足迹证书。这一成果标志着正泰电源在低碳领域的卓越成就,为其产品的绿色发展之路再添璀璨光芒。此次认证的产品是可充电锂离子电池(以下简称“集装箱”),依据I
北极星储能网讯:4月21日,江苏无锡市市场监督管理局发布《2025年无锡市储能产品产品质量监督抽查实施细则》。本细则适用于无锡市市场监督管理局组织的储能产品产品质量监督抽查检验。其中规定电力储能用锂离子电池(单体)产品检验项目包括25℃初始充放电性能试验、过充电性能试验、过放电性能试验、
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!