4.5V高电位钴酸锂正极材料的改性开发研究

行业领域

新材料

需求背景

为了解决能源枯竭、资源短缺的问题，促进社会环境和自然环境的可持续发展，世界各国都在积极开发新型的可再生清洁能源。虽然风能、水能、地热能、核能和太阳能等纷纷开始得到了开发和应用，但人类对绿色能源的追求仍没有削减。作为高性能的绿色能源，化学动力电源也被积极地研发和投入商业化应用。需求

需解决的主要技术难题

1.结构稳定性问题‌：钴酸锂（LiCoO₂）在充电电压超过4.2V时，会从具有电化学活性的六方晶系转变为不具有电化学活性的单斜晶系，导致材料结构不稳定‌1。此外，高度脱锂时，大部分Co³⁺被氧化成具有强氧化性的Co⁴⁺，容易与电解液发生副反应，造成电解液的腐蚀和Co的溶解，影响材料的循环性能‌。

2.‌循环性能和安全性能下降‌：提高充电电压虽然能增加材料的比容量，但高脱锂态的Li₁-xCoO₂极不稳定，循环性能和安全性能会急速下降‌。

3.‌电解液腐蚀和容量衰减‌：在高电压下，电解液与材料发生副反应，导致电解液腐蚀和容量衰减，影响电池的长期使用效果‌。

期望实现的主要技术目标

1、开发提高锂离子电池LiCoO2正极材料的充电电压的技术，让更多的Li+释放出来，并储存更多的电荷，提高LiCoO2材料比容量。2、通过掺杂改性和表面包覆等方式来提高材料的结构稳定性，弥补材料在高电压下的缺陷。

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