Ang Nickel-cobalt-manganese ternary nga materyal mao ang usa sa mga nag-unang materyales sa kasamtangan nga power battery. Ang tulo ka mga elemento adunay lain-laing mga kahulogan alang sa cathode nga materyal, diin ang nickel elemento mao ang pagpalambo sa kapasidad sa baterya. Ang mas taas nga nickel content, mas taas ang materyal nga piho nga kapasidad. Ang NCM811 adunay espesipikong kapasidad nga 200mAh/g ug usa ka discharge platform nga mga 3.8V, nga mahimong himoong high energy density nga baterya. Bisan pa, ang problema sa NCM811 nga baterya mao ang dili maayo nga kaluwasan ug paspas nga pagkadunot sa kinabuhi sa siklo. Unsa ang mga hinungdan nga nakaapekto sa siklo sa kinabuhi ug kaluwasan niini? Unsaon pagsulbad kini nga problema? Ang mosunud usa ka lawom nga pagtuki:

Ang NCM811 gihimo nga butones nga baterya (NCM811/Li) ug flexible pack nga baterya (NCM811/ graphite), ug ang kapasidad sa gramo niini ug ang bug-os nga kapasidad sa baterya gisulayan matag usa. Ang soft-pack nga baterya gibahin sa upat ka grupo alang sa usa ka hinungdan nga eksperimento. Ang parameter variable mao ang cut-off nga boltahe, nga 4.1V, 4.2V, 4.3V ug 4.4V, matag usa. Una, ang baterya gi-cycle kaduha sa 0.05c ug dayon sa 0.2C sa 30 ℃. Human sa 200 ka siklo, ang soft pack battery cycle curve gipakita sa hulagway sa ubos:

Makita gikan sa numero nga ubos sa kahimtang sa taas nga cut-off nga boltahe, ang gramo nga kapasidad sa buhi nga butang ug ang baterya parehas nga taas, apan ang gramo nga kapasidad sa baterya ug materyal mas paspas usab nga madunot. Sa kasukwahi, sa ubos nga cut-off nga mga boltahe (ubos sa 4.2V), ang kapasidad sa baterya hinayhinay nga nag-us-os ug ang kinabuhi sa siklo mas taas.

Sa niini nga eksperimento, ang parasitic reaksyon gitun-an pinaagi sa isothermal calorimetry ug ang istruktura ug morphology degradation sa cathode nga mga materyales sa panahon sa proseso sa pagbisikleta gitun-an sa XRD ug SEM. Ang mga konklusyon mao ang mosunod:

Ang litrato

Una, ang pagbag-o sa istruktura dili ang panguna nga hinungdan sa pagkunhod sa kinabuhi sa siklo sa baterya

Ang mga resulta sa XRD ug SEM nagpakita nga walay klaro nga kalainan sa particle morphology ug atomic structure sa baterya nga adunay electrode ug cut-off nga boltahe sa 4.1V, 4.2V, 4.3V ug 4.4V human sa 200 ka mga siklo sa 0.2c. Busa, ang paspas nga pagbag-o sa istruktura sa buhing butang sa panahon sa pag-charge ug pagdiskarga dili ang panguna nga hinungdan sa pagkunhod sa kinabuhi sa siklo sa baterya. Hinuon, ang mga reaksyon sa parasitiko sa interface tali sa electrolyte ug ang labi ka reaktibo nga mga partikulo sa buhi nga butang sa estado sa delithium mao ang panguna nga hinungdan sa pagkunhod sa kinabuhi sa baterya sa 4.2V nga taas nga boltahe nga siklo.

(1) ang SEM

Ang litrato

Ang litrato

Ang A1 ug A2 mao ang SEM nga mga imahe sa baterya nga walay sirkulasyon. Ang B ~ E mao ang mga imahe sa SEM sa positibo nga electrode nga buhi nga materyal pagkahuman sa 200cycle ubos sa 0.5C nga kondisyon ug pag-charge sa cut-off nga boltahe sa 4.1V / 4.2V / 4.3V / 4.4V, matag usa. Ang wala nga kilid mao ang electron microscope image ubos sa ubos nga pagpadako ug ang tuo nga kilid mao ang electron microscope image ubos sa taas nga pagpadako. Sama sa makita gikan sa numero sa ibabaw, walay mahinungdanong kalainan sa particle morphology ug breakage degree tali sa circulating battery ug sa non-circulating battery.

(2) XRD nga mga hulagway

Ingon sa makita gikan sa numero sa ibabaw, walay klaro nga kalainan tali sa lima ka mga taluktok sa porma ug posisyon.

(3) Pagbag-o sa mga parameter sa lattice

Ang litrato

Ingon sa makita gikan sa lamesa, ang mosunod nga mga punto:

1. Ang lattice constants sa uncycled polar plates nahiuyon sa NCM811 live powder. Kung ang boltahe sa cutoff sa siklo mao ang 4.1V, ang kanunay nga lattice dili kaayo lahi sa miaging duha, ug ang C axis nagdugang gamay. Ang lattice constants sa C-axis nga adunay 4.2V, 4.3V ug 4.4V dili kaayo lahi sa mga 4.1V (0.004 angms), samtang ang data sa A-axis lahi ra.

2. Walay mahinungdanong kausaban sa Ni sulod sa lima ka grupo.

3. Ang mga polar plate nga adunay sirkulasyon nga boltahe nga 4.1V sa 44.5 ° nagpakita sa dako nga FWHM, samtang ang ubang mga kontrol nga grupo nagpakita sa susama nga FWHM.

Sa proseso sa pag-charge ug pagdiskarga sa baterya, ang C axis adunay dako nga pagkunhod ug pagpalapad. Ang pagkunhod sa kinabuhi sa siklo sa baterya sa taas nga boltahe dili tungod sa mga pagbag-o sa istruktura sa buhi nga butang. Busa, ang tulo ka punto sa ibabaw nagpamatuod nga ang pagbag-o sa istruktura dili ang panguna nga hinungdan sa pagkunhod sa kinabuhi sa siklo sa baterya.

Ang litrato

Ikaduha, ang siklo sa kinabuhi sa NCM811 nga baterya adunay kalabutan sa parasitic nga reaksyon sa baterya

Ang NCM811 ug graphite gihimong flexible pack cells gamit ang lain-laing electrolytes. Sa kasukwahi, ang 2% VC ug PES211 gidugang sa electrolyte sa duha ka grupo, matag usa, ug ang kapasidad sa pagmentinar sa kapasidad sa duha ka grupo nagpakita og dakong kalainan human sa siklo sa baterya.

Ang litrato

Sumala sa numero sa ibabaw, kung ang cut-off nga boltahe sa baterya nga adunay 2% VC mao ang 4.1V, 4.2V, 4.3V ug 4.4V, ang kapasidad sa pagmentinar sa baterya pagkahuman sa 70 nga mga siklo mao ang 98%, 98%, 91 % ug 88%, matag usa. Pagkahuman lamang sa 40 ka mga siklo, ang kapasidad sa pagpadayon sa kapasidad sa baterya nga adunay dugang nga PES211 mikunhod ngadto sa 91%, 82%, 82%, 74%. Importante, sa miaging mga eksperimento, ang battery cycle life sa NCM424/ graphite ug NCM111/ graphite nga mga sistema nga adunay PES211 mas maayo kay sa 2%VC. Kini modala ngadto sa pangagpas nga ang mga electrolyte additives adunay dakong epekto sa kinabuhi sa baterya sa mga high-nickel system.

Makita usab gikan sa datos sa ibabaw nga ang kinabuhi sa siklo ubos sa taas nga boltahe mas grabe kaysa ubos sa ubos nga boltahe. Pinaagi sa haom nga function sa polarization, △V ug cycle nga mga panahon, ang mosunod nga numero mahimong makuha:

Ang litrato

Makita nga ang baterya △V gamay kung magbisikleta sa ubos nga cut-off nga boltahe, apan kung ang boltahe motaas sa 4.3V, ang △V motaas pag-ayo ug motaas ang polarization sa baterya, nga makaapekto kaayo sa kinabuhi sa baterya. Makita usab gikan sa numero nga ang △V nga pagbag-o nga rate sa VC ug PES211 lahi, nga labi nga nagpamatuod nga ang degree ug katulin sa polarization sa baterya lahi sa lainlaing mga additives sa electrolyte.

Ang isothermal microcalorimetry gigamit sa pag-analisar sa posibilidad sa parasitic reaction sa baterya. Ang mga parametro sama sa polarization, entropy ug parasitic heat flow gikuha aron makahimo og functional nga relasyon sa rSOC, sama sa gipakita sa hulagway sa ubos:

Ang litrato

Labaw sa 4.2V, ang parasitic heat flow gipakita sa kalit nga pagtaas, tungod kay ang taas nga delithium anode nga nawong dali nga reaksyon sa electrolyte sa taas nga boltahe. Gipatin-aw usab niini kung ngano nga kung mas taas ang boltahe sa pag-charge ug pag-discharge, labi ka paspas ang pagkunhod sa rate sa pagpadayon sa baterya.

Ang litrato

III. Ang NCM811 adunay dili maayo nga seguridad

Ubos sa kahimtang sa pagdugang sa temperatura sa palibot, ang kalihokan sa reaksyon sa NCM811 sa estado sa pag-charge nga adunay electrolyte labi ka dako kaysa sa NCM111. Busa, ang paggamit sa NCM811 produksyon sa baterya mao ang lisud nga sa pagpasa sa nasudnong compulsory certification.

Ang litrato

Ang numero usa ka graph sa mga rate sa pagpainit sa kaugalingon sa NCM811 ug NCM111 tali sa 70 ℃ ug 350 ℃. Ang numero nagpakita nga ang NCM811 nagsugod sa pagpainit sa mga 105 ℃, samtang ang NCM111 dili hangtod sa 200 ℃. Ang NCM811 adunay rate sa pagpainit nga 1 ℃ / min gikan sa 200 ℃, samtang ang NCM111 adunay rate sa pagpainit nga 0.05 ℃ / min, nga nagpasabut nga ang sistema sa NCM811 / graphite lisud makuha ang mandatory nga sertipikasyon sa kaluwasan.

Ang taas nga nickel nga buhing butang kinahanglan nga mahimong panguna nga materyal sa taas nga densidad sa enerhiya nga baterya sa umaabot. Giunsa pagsulbad ang problema sa paspas nga pagkadunot sa kinabuhi sa baterya sa NCM811? Una, ang partikulo nga nawong sa NCM811 giusab aron sa pagpalambo sa iyang performance. Ang ikaduha mao ang paggamit sa electrolyte nga makapakunhod sa parasitic reaksyon sa duha, aron sa pagpalambo sa iyang siklo sa kinabuhi ug kaluwasan. Ang hulagway

Long press aron mailhan ang QR code, idugang ang lithium π!

Welcome sa pagpaambit!