中國粉體網訊  引起相同組分三元材料倍率性能差異的原因主要有材料的粒徑,、形貌、鋰化配比,、煅燒氣氛等,。

1,、粒徑

粒徑小的材料比表面積較大，材料與電解液的接觸面積較大,，同時鋰離子的擴散路徑變短,，有利于大電流密度下鋰離子在材料的嵌脫，因此小粒徑材料的倍率性能較好,。

要得到小粒徑的三元材料,，需要用小粒徑的前驅體煅燒；或將大粒徑的三元材料破碎成小顆粒后進行煅燒,。

2,、形貌

不同形貌的三元材料倍率性能不同，疏松多孔的形貌有利于電解液的浸潤,，縮短鋰離子的擴散路徑,，所以倍率性能好于密實的形貌。疏松多孔的三元材料SEM如圖（a）所示,。密實的三元材料SEM如圖（b）所示,。

用于不同倍率產品的SEM圖

三菱化學用MCC方法制備出一種內部為多孔結構的三元材料，如圖（a）所示,。圖中左邊為常規(guī)共沉淀法制備的材料,，可見材料內部密實無孔洞。圖中右邊為MCC法制備的材料,，其內部有大量孔隙,。兩種材料的倍率性能見圖（b），可看出內部有孔隙的材料倍率性能明顯優(yōu)于內部密實的材料,。

三菱化學不同倍率性能產品對比

3,、鋰化配比

鋰化配比會影響材料的倍率性能。美國Argonne實驗室對比了鋰化配比相差0.05的兩個樣品的倍率性能,，結果如圖所示,，圖中“x=0”表示樣品分子式分為：Li1.0（Mn4/9Co1/9Ni4/9）O2；“x=0.05”表示樣品分子式為：Li1.05（Mn4/9Co1/9Ni4/9）0.95O2,。

從圖中可以看出,，在低倍率下（C/12）兩種樣品的容量無差別，但隨著充放電倍率的增大，高鋰化配比的樣品倍率性能明顯好于低鋰化配比的樣品,。研究人員認為高鋰化配比材料倍率性能優(yōu)異的原因是其具有較高的電子電導率,。

不同鋰化配比的三元材料倍率性能對比

4、煅燒氣氛

煅燒氣氛分別為氧氣和空氣,。從圖中可以看出,，在0.1C和0.2C情況下，空氣氣氛和氧氣氣氛材料并無明顯差別,，但隨著倍率的上升，氧氣氣氛下煅燒的材料倍率性能優(yōu)于空氣煅燒的材料,。且五種不同組分的材料都有相同的變化趨勢,。但氣氛對不同組分的材料影響效果略有差異。研究人員認為氧氣氣氛減少了材料的陽離子混排,，從而使材料擁有較好的倍率性能,。

不通氣氛下煅燒出的三元材料倍率性能對比