層狀鎳鈷錳酸鋰（NCM）或鎳鈷鋁酸鋰（NCA）三元材料由于其具有放電容量大、能量密度高等優(yōu)點已成為目前最具發(fā)展前景的電動汽車用動力鋰離子電池正極材料之一。并且，隨著鎳（Ni）含量的增加，三元材料的比容量、能量密度增大，因此，高鎳系三元材料是未來三元材料的發(fā)展方向。目前，限制三元材料發(fā)展的主要因素包括：
（1）隨著Ni含量的增加，材料的循環(huán)性能變差；
（2）隨著Ni含量的增加，材料表面殘Li量增加，從而導致材料可加工性能變差；
（3）隨著Ni含量的增加，材料熱穩(wěn)定性變差。
目前，主要采用離子摻雜、表面包覆以及電解液添加劑等措施改善三元材料的上述缺陷。其中，表面包覆是改善三元材料上述缺陷的一種重要手段，包覆層種類和包覆手段是決定包覆效果的關鍵因素。最佳的包覆層材料需要具備以下特征：
（1）材料具備良好的電化學活性及良好的電子導電性；
（2）材料的一次顆粒均一且顆粒尺寸越小越好，如果材料形成了二次顆粒則需具備易分散特性；
目前，工業(yè)上普遍采用Al2O3或SiO2濕法或干法包覆三元材料。但上述包覆層材料的電子導電率和鋰離子遷移率均較低并且不具備電化學活性，并不是理想的包覆層材料。
磷酸鐵鋰（LFP）由于其具有比容量高、循環(huán)壽命長、成本低等優(yōu)點是目前商用的動力鋰離子電池正極材料之一。經過表面碳包覆后的LFP具有較高的電子導電率和鋰離子遷移率，并且LFP本身即為鋰離子電池正極材料，具有良好的電化學活性，因此將其作為包覆層包覆于三元材料表面形成三元材料@LFP核殼結構材料，可在不降低本征材料容量的同時提高其熱穩(wěn)定性能和循環(huán)穩(wěn)定性能。
針對上述情況，威旭鋰電利用自主開發(fā)的水熱合成工藝，開發(fā)出一款三元材料表面包覆層材料磷酸鐵鋰產品，其具有：
（1）導電性能優(yōu)異（電導率1~10-1S/cm），碳包覆均勻；
（2）一次顆粒呈均一的短棒狀，粒徑<100nm；
（3）二次顆粒為軟團聚形成，易分散；
（4）產品純度高，無磁性雜質等優(yōu)點。
以該款產品作為包覆材料，采用物理方式將其均勻的包覆于三元材料表面，可有效阻隔循環(huán)過程中，電解液對三元材料活性物質的腐蝕，提高材料的熱穩(wěn)定性和循環(huán)穩(wěn)定性能；并且由于LFP本身即為鋰離子電池正極材料，采用此款材料進行包覆可保證本體材料的容量不受影響。
采用該款產品包覆商用NCM523正極材料制備NCM523@LFP，以此作為正極材料制成4Ah軟包電池進行了測試。測試結果表明：
（1）在充電截止電壓4.2V條件下，克容量發(fā)揮與未包覆的NCM523相當；
（2）在充電截止電壓4.35V和4.45V，克容量發(fā)揮分別達到了170mAh/g以上和180mAh/g以上。
（3）包覆的三元材料的循環(huán)性能、安全性能較未包覆的產品有較大提升。
威旭鋰電運用自有專利技術定制打造的該款磷酸鐵鋰產品，是復合三元材料包覆層材料的最佳選擇。
CONTACT US
ICC APP
