高安全高能量锂离子电池设计：高电压层状正极材料

作者：陈小波; 陈世龙; 林永寿; 卢世刚^*; 吴凯^*

来源：中国有色金属学报, 2020, 30(12): 2912-2919.

• 锂离子电池
• 正极材料
• 高电压
• 热稳定性
• 热重-质谱联用技术

本文以钴酸锂正极材料为例,采用热重-质谱联用技术(TG-MS),分析了正极材料的热分解及其与电解液的反应热特性,考察了不同充电态、电解液对层状正极材料热稳定性的影响,并系统分析了O2增加的原因。结果表明:随着充电截止电压的增加,钴酸锂的脱锂量增大,层状结构破坏程度加剧,热分解释放出更多的O2。对比了4.4 V的LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2(4.4 V-NMC111)和4.2 V的LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2(4.2 V-NMC811)正极材料热稳定性,并明确以4.4 V-NMC111与4.2 V-NMC811为阴极制作的全电池具有相近的能量密度,但4.4 V-NMC111电池表现出更好的耐高温性。

• 单位
  北京有色金属研究总院; 宁德时代新能源科技股份有限公司