ACS Energy Lett.：揭示锂离子电池高镍正极中残留锂的复杂性

Nanoyu

2021-02-13

高镍层状氧化物正极表面形成的残余锂严重影响了正极的性能，这会导致浆料凝胶化和气体逸出等臭名昭著的问题。由于滴定使用水来测定残留锂含量，使得某些实际问题尚未得到彻底解决。

近日，美国得克萨斯大学奥斯汀分校Arumugam Manthiram报道了在用氢氧化钴干涂之前和之后结合使用新的滴定方法和结构分析，综合分析了LiNi_0.91Mn_0.03Co_0.06O₂（NMC91）中Li₂CO₃和LiOH物种形成和去除的影响因素。

文章要点

1）研究发现，源于锂原料和Li浸出后的未反应的Li₂CO₃会增加Li₂CO₃和LiOH的含量。在通过干法氢氧化钴涂层后，通过与与氢氧化钴反应，表面Li₂CO₃和LiOH的含量可得到有效降低。

2）甲醇滴定和高分辨扫描电子显微镜（HR-STEM）相结合的分析结果显示，NMC91电极材料中LiOH含量与锂浸出之间存在一定的相关性。

3）实验结果显示，优化后，表面稳定、镀钴的NMC91具有显著提高的优异循环性能。

该研究结果可以帮助学术界和工业界准确测量残余锂含量，并减轻其不良后果。

参考文献

Youngjin Kim, et al, Unraveling the Intricacies of Residual Lithium in High-Ni Cathodes for Lithium-Ion Batteries, ACS Energy Lett. 2021

DOI: 10.1021/acsenergylett.1c00086

https://dx.doi.org/10.1021/acsenergylett.1c00086