鎳鈷錳三元電池材料做正極的電池相對(duì)于鈷酸鋰電池安全性高,但是平臺(tái)太低,在一些山寨手機(jī)上已經(jīng)有在用三元材料的電池了,特別是容量比較高的電池。
鎳鈷錳氧化物L(fēng)i(NiCoMn)O2為三元材料,可作為鋰電池正極材料,其是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,而鎳鈷錳三種元素的比例可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。常見的鎳鈷錳比列為424:333:523和145:147:155。而被公眾認(rèn)為4.2V放到3.6V的時(shí)間就是手機(jī)工作的時(shí)間,事實(shí)上很多手機(jī)都是3.3甚至3.0V才關(guān)機(jī)。
錳鎳鈷氧化物正極材料具有LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2 三種層狀材料的優(yōu)點(diǎn),其綜合性能優(yōu)于以上任一單一組分正極材料,存在明顯的三元協(xié)同效應(yīng):通過引入Co,能夠減少陽(yáng)離子混合占位情況,有效穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu);通過引入Ni,可提高材料的容量;通過引入Mn,不僅可以降低材料成本,而且還可以提高材料的安全性。而LiMnxNiyCo1-x-yO2材料充放電平臺(tái)略高于LiCoO2,適合現(xiàn)有各類鋰離子電池應(yīng)用產(chǎn)品,有望取代現(xiàn)有各類其他正極材料。
三元材料可以利用功能涂層進(jìn)行表面處理,如覆蓋碳鋁箔或銅箔。其不僅可以抑制電池極化,減少熱量效應(yīng),提高倍率性能,還能夠提高一致性,增強(qiáng)電池的循環(huán)壽命。
制備具有高振實(shí)密度的鎳鈷錳氧化物三元鋰電池正極材料采用濕法。濕法具體為首先采用共沉淀法生產(chǎn)氫氧化物作為前驅(qū)體,然后進(jìn)行混鋰燒結(jié),得到鈷錳氧化物三元鋰電池正極材料。