锂离子电池LiNiO2基正极材料衰减机理研究
已有许多研究用于正极材料在循环过程或贮存中容量衰减的原因。已知的原因有:1、NiO层的产生;2、活性材料的粉化;3、SEI膜的产生;4、铝集流体的腐蚀等。
然而,定量研究容量衰减与结构变化的关系的报道并不多。Tsuyoshi Sasaki等在Journal of The Electrochemical Society发表的上《Capacity-Fading Mechanisms of LiNiO2-Based Lithium-Ion Batteries》,采用电化学和光谱的方法对衰减的容量与变化的结构进行了定量研究。
作者首先采用了Ni-L2,3 ELNES谱证明NiO的产生,再利用XANES谱图,得出Li1−xNi0.8Co0.15Al0.05O2 中的x与Ni-K吸收边能量的函数关系图。作者利用该函数关系计算得出作为电化学惰性的Ni(II)、Ni(III)含量,并与实际循环过程中失去的容量作对比,发现二者吻合,为正极材料容量的衰减提供了定量的解释。