En outre, selon un autre matériau ternaire manganèse cobalt nickel électrochimiquement actif, plus la teneur en nickel dans le matériau ternaire, supérieure à la capacité du matériau est élevée, plus la densité d'énergie, plus la teneur en cobalt, la matière ionique conductivité mieux, plus la durée de vie du cycle, haute teneur en manganèse matériaux aussi plus coûteux.
Trois du concept dans la culture chinoise a une longue histoire, « Les Analectes de Confucius » dans les « trois lignes doit être mon professeur », « morale » dans « Dawson l'un, l'un deux, deux, trois, trois choses, » la devise, la Chine période des trois Royaumes à l'histoire des plus excitantes: trio Taoyuan, etc, les arts martiaux disent souvent: il y a des jours à Sambo Sambo ...... ...... personnes Sambo, les gens de lithium diront - nous avons trois héros - nickel manganèse cobalt.
Bien que les performances de l'oxyde composite en couches (LCO / LNO / LMO) de nickel, de cobalt et de manganèse avec du lithium formé séparément très différents les uns des autres, mais trois cobalt de nickel manganèse oxyde composite lithium avec LiNixCoyMnzO2 (dans laquelle x + y + z = 1), mais ayant une stabilité structurelle similaire et l'activité électrochimique de LiCoO2, un tel matériau d'électrode au nickel-cobalt-manganèse positif composite est désigné en tant que matériaux ternaires.
Pendant ce temps, en fonction des proportions relatives de nickel et de cobalt et de manganèse de type 111, d'autres séries différentes 442,523,622,701515,811, 111 et 523, qui est la plus grande part du marché des matières ternaire.
En 2001, deux chercheurs Tsutomu Ohzuku et Yoshinari Makimura de l'Université d'Osaka Ville au Japon deux éclats de texte sur « Chemistry Letters », mis en avant la même quantité de nickel et de cobalt oxyde composite de manganèse LiNi1 / 2Mn1 / 2O2 et LiCo1 / 3Ni1 / 3Mn1 / 3O2 en tant que matériau de remplacement de l'oxyde de lithium-cobalt.
Mais en fait, avant cela, il ternaires les aspects matériels de la société de la batterie japonaise, Sanyo Electric Co. Japon, Corée du Sud SDI, LG Chem et autre demande de brevet de mise en page de démarrage, qui était le noyau de la société américaine 3M a breveté et lancé en 2002111 matériau ternaire pour la production de la fonderie Hunan Reshine a réalisé des applications commerciales.
Formule 111 type de matériau ternaire est LiNi1 / 3Co1 / 3Mn1 / 3O2, non seulement contient trois éléments de métaux de transition, mais aussi l'interprétation d'un perfectionniste avec un égal 1: 1: 1, je pense que le professeur Ohzuku doit également avoir des tendances des troubles obsessionnels compulsifs parce que la tendance idéaliste des personnes les plus susceptibles d'augmenter la même quantité de matériau cette dualité et ternaire montant égal.
Dans mon dans le cur, la seule chose que je professeur Ohzuku avec le lithium dans le domaine des scientifiques de lithium dans le mot de champ « maître » comme décrit - en plus NCM111, tels que le titanate de lithium « contrainte nulle », manganate de lithium de type spinelle, 5 V une contribution significative, a enseigné l'oxyde de manganèse de lithium et nickel Ohzuku, et ainsi de suite.
Voici mes deux photos sur la séance photo Forum lithium Sud 2011 professeur tout à fait satisfaisant de deux Ohzuku, le premier équivalent de « vivre selon », après tout, les échanges universitaires pour les scientifiques est la vie, la seconde à l'approche « de fuite latérale dominatrice » implique que dans le domaine de lithium statut « grand get ».
Soit dit en passant soupir de ces années, B & K et le terme de l'année de John Zhang du Forum lithium Sud maintenant qu'une variété de têtes mixtes de poissons sera vrai. « Je ne sais pas où aller jusqu'à »! Chaque année, avec une batterie lithium-classe mondiale Daniel « rire »! John Zhang cette année a réorganisé le Forum lithium du Sud (neuvième), réintroduits à la conférence a vu beaucoup de visages familiers vieux et présence Daniel.
Professeur Ohzuku a publié quelques années plus tard sur les matériaux alternatifs mâles sous forme d'oxyde de cobalt et de lithium avec du texte LiNi1 / 3Co1 / 3Mn1 / 3O2, les chercheurs Japon Corée et Singapour a passé la simulation premiers principes, rayons X près du bord des moyens appropriés que l'absorption se produit trois sortes de métal de transition différent dans le fractionnement du niveau champ cristallin octaédrique LiNi1 / 3Co1 / 3Mn1 / 3O2 afin d'atteindre le système énergétique le plus bas, le nickel-manganèse par une redistribution d'électrons délocalisés , respectivement, forment un état haut spin Mn4 + (t2g3 EG0) et Ni2 + (t2g6 EG2), le maintien de l'état bas spin initial de cobalt Co3 + (t2g6 EG0).
Dans LiNi1 / 3Co1 / 3Mn1 / 3O2, valence du manganèse au cobalt de nickel respectivement + 2, + 3, + 4, à savoir, Ni2 +, Co3 +, Mn4 + existe sous la forme qui leur valence la plus stable respective correspond Ni - dans la plus stable de valence de +2, +3 cobalt est généralement le plus stable de manganèse est le plus stable +4. De toute évidence, la matière de manganèse au nickel 111 avec la structure électronique d'origine LiNiO2 LiMnO2 de nickel et le manganèse sont différents, et ce changement a également eu un effet positif sur le gain des propriétés électrochimiques du matériau final.
La compréhension classique de matériau ternaire 111 Ni2 + + Ni3 conversion se produit principalement dans le premier tiers stade du processus de chargement (3.9V ou moins), principalement dans les étapes intermédiaires 1/3 (3.9V ~ 4.1V) Ni3 + conversion Ni4 +; Co3 + + Co4 conversion se produit principalement dans la troisième étape (4.1V ou plus), et Mn dans l'ensemble du processus reste inchangé l'état de valence 4, la couche cristalline principale pour former un oxygène fixé, à éliminer structure en couches peut être convertie en une structure de spinelle.
En outre, selon un autre matériau ternaire manganèse cobalt nickel électrochimiquement actif, plus la teneur en nickel dans le matériau ternaire, supérieure à la capacité du matériau est élevée, plus la densité d'énergie, plus la teneur en cobalt, la matière ionique conductivité mieux, plus la durée de vie du cycle, haute teneur en manganèse matériaux aussi plus coûteux.
Appliquer des mots TCM, dans le matériau ternaire, la capacité principale de nickel, de cobalt vie principale, la sécurité primaire de manganèse. Synergy trois sortes d'éléments de métaux de transition dans le matériau ternaire apparaît nettement.
D'autre part, en matière ternaire parfait 111 ne représente pas la forme extérieure dans les quelques défauts n'existent pas, où il y avait des rivières et des lacs, et un lieu de lithium et de nickel ont --Li + / Ni2 +, en raison traînant li + et Ni2 + similaire à rayon ionique, ce qui est tout le matériel de lithium contenant du nickel ne peut pas éviter, la figure montre les différences structurelles + Ni2 lorsque réarrangement cristal li / + dans le matériau ternaire contenant du nickel dans une situation et le lieu idéal.
En général, la matière ternaire Li 111 dans le déplacement + / Ni2 + mixte ne dépasse pas 6%, mais la proportion est encore augmentée si le matériau ternaire de nickel, le Li + / Ni2 + est lié à augmenter encore le déplacement mixte, amenant ainsi les propriétés du matériau la détérioration, c'est un problème dans le processus de développement important de noter de ternaire haute teneur en nickel.
Comme décrit ci-dessus, brassage est principalement due aux ions nickel au lithium Li + et Ni2 + de cause rayon similaire, mais note, Li + et des ions Ni2 + a un rayon similaire, ne sont pas les mêmes, même si, même avec le même rayon ionique, qui est aussi le nombre frais ils ne sont pas les mêmes, la configuration électronique périphérique n'est pas le même, juste pour illustrer ceci: Pourquoi shuffling nickel au lithium de seulement 10% au lieu de 100%? Cela permet de réduire les réarrangements de nickel au lithium offrent une nouvelle façon de penser.
Seule la couche extérieure du noyau Li + 1S2 orbite d'électrons, une piste standard sphérique est vide 2S2P piste périphérique; Ni2 + noyaux et une pluralité d'orbite d'électrons 1s22s22p63s23p63d8 successive, dans lequel la plus à l'extérieur 5 est composé de 3d rail allongé forme octaédrique, la périphérie est la voie de 4s4p vide.
Dans ce cas, le même est formé champ de ligand octaédrique, Li + 2p lithium de différence de niveau électronique à O6 d'octaèdres 1s électrons de l'oxygène et de l'oxygène est grand ne peut pas être formée de manière efficace à chevauchement, de sorte que les 2s de lithium de piste essentiellement vide 2p et d'oxygène paires libres d'attraction électrostatique, essentiellement ionomère; O6 octaédrique Ni2 + et Ni2 + dans le niveau d'oxygène seul électron 3d plus près 2p, le niveau de recouvrement peut être formée, et le nuage d'électrons à partir de la présente la localisation, y a des propriétés de liaison covalente.
Une analyse plus poussée et les données expérimentales montrent que, lorsque valence supérieure formée Ni2 + Ni3 +, après quoi le niveau d'électron 3d et O2-: bande 2p fermer progressivement, cela signifie à la fois la piste peut être réalisé en outre la réduction de l'énergie globale de l'hybride .
Par conséquent, pour réduire le réarrangement matériau ternaire nickel-lithium pendant la synthèse, l'un dans le choix des matières premières, il convient d'utiliser Ni3 + charge d'alimentation contenant le Ni3 + Ni3 + O6 lié à un atome d'oxygène octaèdre ayant une plus grande stabilité. En second lieu, le procédé de synthèse peut être choisi par pré-conception, nickel-cobalt-manganèse et d'autres métaux de transition selon la structure du produit final est de préférence formée à l'avance une structure de trame, l'introduction de la synthèse, puis par le lithium flash, la réduction du nickel de lithium peut échanger les positions.
Par exemple, dans la synthèse de deux yuan oxyde de manganèse de lithium et nickel spinelle, un procédé sol-gel, on peut citer les ions de métaux de transition facilement coordonnées se lier préférentiellement au ligand; affichage associé spectres IR: nickel et du manganèse dans la phase de gel il a formé une structure octaédrique similaire. itinéraires techniques actuelles précurseur ternaire matériau utilisé dans la production de la logique principale est basée.
De l'oxyde de cobalt et de lithium dans un triple est non seulement la réaction de deux matériaux de lithium cobaltate, du manganèse au cobalt de lithium et nickel, mais les quatre types de la matière de départ réaction, afin d'obtenir un meilleur effet de matériau mixte, typiquement du nickel, du cobalt et de manganèse selon la première co le précurseur précipité est formé (hydroxyde composite), le mélange est précurseur fritté et le sel de lithium, la figure montre un processus de production générale de matériau ternaire:
Le soi-disant « industrie spécialisée dans la chirurgie », et que l'on appelle « l'intégration industrielle », de toute façon les gros bonnets de l'industrie veulent faire quand ont généralement leurs propres raisons. entreprises mixtes au début de lithium matériau ternaire a été préparé un complet à l'exception de quelques entreprises précurseur calcination ternaire étape séparée, doivent préparer des précurseurs mixtes tels que la capacité de combustion de lithium Shenzhen Tianjiao (perte a presque inutile), Ningbo or (a tourné pour accueillir 100) et ainsi de suite.
Mais plus généralement la norme d'achat précurseur de manganèse au cobalt de nickel ternaire fabricant de la matière à partir d'un fabricant dédié précurseur direct de retour mixte de lithium et après la cuisson. Mais maintenant, la situation semble avoir changé, toutes les grandes lignes de production matériel précurseur plan de l'usine en même temps, le fabricant d'origine du matériau précurseur s'étend progressivement en aval usine!
exemple Bump C basé matériau d'électrode positive a été progressivement élargie capacité de production du fabricant d'origine du précurseur pur. La concurrence dans les moyens de marché que le changement de la nature de cette chaîne - Quand un maillon de la chaîne ou les obstacles techniques ne sont plus en mesure d'apporter les avantages escomptés du monopole du marché unique, ont généralement des économies d'effet d'échelle ou de l'extension de la chaîne capable de maintenir son avantage.
Comme décrit ci-dessus, afin de réduire le brassage de nickel de lithium, le choix du précurseur non seulement de faire attention à la proportion de précurseur ternaire nickel cobalt manganèse, le précurseur de prêter attention à la valence du nickel, du cobalt et du manganèse pour empêcher le nickel cobalt manganèse changement de valence provoquée dans la structure RETUNE.
Pendant ce temps, par rapport à l'oxyde de cobalt et de lithium d'origine, la matière ternaire de « nickel-cobalt par Save » comportement pour réduire l'impédance d'une vitesse de transfert d'ions lithium à l'intérieur de la matière en vrac et / interface d'électrolyte, en particulier les propriétés à basse température que beaucoup lithium cobaltate moins.
Pour améliorer cette situation, un matériau ternaire générale devrait former une grande forme cristalline unique similaire à cobaltate de lithium, mais en particules primaires submicronique agréger en particules secondaires d'environ 10 microns à utiliser. Ainsi, la température de cuisson des trois matériaux entre 700 ~ 900 , beaucoup plus faible que la température de cuisson de l'oxyde de lithium-cobalt, et plus la teneur en nickel, plus la température de cuisson.
111 matériau tout en ayant une structure sous la forme d'idéalisation, mais la chose idéale dans une société laïque en général ne dispose pas d'une compétitivité soutenue du marché, le soi-disant « Malchanceux. » Après l'achèvement de la vérification de LCO alternative pratique, que la demande du marché pour les batteries d'énergie spécifique élevée progressivement en surpoids, la proportion de matière ternaire de nickel augmente également, et peu à peu à 523.622.721.811 autre direction, haut nickel devient la direction principale du développement de trois yuans.
Le contenu matériel de la colonne suivante peut être préoccupé par le nombre de micro-chaîne publique " réseau électrique de la batterie « Get
matériaux Boîte
1. Développement d'une structure en couches d'un pedigree de cobaltate de lithium matériau d'électrode positive
2. Mise au point d'une structure en couches d'un nickelate de lithium matériau d'électrode positive sensible (le LNO)
Le développement du manganate de lithium en couches Sicko 3. La structure en couches du matériau d'électrode positive (couche LMO)
4. Mise au point de l'esprit de la structure en couches de la maladie de manganèse riche en lithium matériau d'électrode positive (OLO)
