中國粉體網(wǎng)訊  鋰離子電池兩種知名的正極材料,，鎳鈷錳三元材料和磷酸鐵鋰常被業(yè)內(nèi)人士進行對比,，有時甚至上升到“對決”的關系。然而,，筆者近日發(fā)現(xiàn)一篇極具獨創(chuàng)性的文獻,，其中研究的是鎳鈷錳三元材料和磷酸鐵鋰復合之后的性能。這兩者的“復合”效果會咋樣呢,？在揭開謎底之前,，我們首先來了解一下作者。這篇發(fā)表在《電源技術》上的文獻作者是防化研究院的周智勇,、張松通,、邱景義等五位。防化研究院是中國人民解放軍唯一的防化裝備綜合性科研機構,。周智勇博士的研究方向為鋰離子電池集成,，而這五位作者其中之一是楊裕生研究員，中國工程院院士,。

該文獻選擇用物理方法對Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2和LiFePO4進行復合,，以期改善鋰離子電池的電化學性能。在設計的實驗中,，分別將兩者以100∶0,、70∶30、60∶40,、50∶50,、40∶60、30∶70,、0∶100的質量比進行混合,，球磨一定時間，混合均勻后與導電劑按照一定的比例進行混合,，然后加入適量的N-甲基吡咯烷酮(NMP)真空混料制漿,，均勻涂覆于集流體鋁箔上，在真空干燥箱中120℃干燥24 h,，制得正極極片,。然后，在組裝完電池并對材料進行表征之后,，得出的結果分析如下,；

材料的結構與形貌分析

兩種材料的結晶度良好，可形成理想的固溶體,。

在均勻混合過程中,，細小的,、分散性較好的LiFePO4顆粒易于分布到Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2的顆粒縫隙之間,，實現(xiàn)較好的填充效果,，進而可增大電池中正極材料的填充量,，有利于提高鋰離子電池的比能量,。

不同配比的復合對電化學性能的影響

1、相對于單一的LiFePO4,，兩者復合材料的放電容量有顯著的提升,。

不同配比復合正極材料的循環(huán)曲線

2、隨著Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2質量分數(shù)的增加,，復合材料的放電容量逐漸提高,，且循環(huán)性能也優(yōu)于單一材料。

3,、當Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2和LiFePO4的質量比為7∶3時制備的復合電極5次循環(huán)伏安(CV)曲線的重合度最高,，說明此時復合材料的極化程度是所有配比里最小的。

不同配比復合正極材料的 CV 曲線

4,、當Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2和LiFePO4的質量比為7∶3時所制備的復合電極相對于其他的配比應會表現(xiàn)出更好的循環(huán)性能,。

不同配比復合正極材料的交流阻抗圖

5、當Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2和LiFePO4質量比為7∶3時電池的初始放電比容量為150.7mAh/g,，循環(huán)60次后的放電比容量為147.6 mAh/g,，容量保持率達到97.96%；平均工作電壓為3.72 V(vs.Li+/Li),，顯著高于LiFePO4的3.40 V(vs.Li+/Li)的放電電壓平臺,。

小結

通過鎳鈷錳三元材料與磷酸鐵鋰兩種材料的復合，電極反應過程中電荷傳遞的電阻得到了改善,，電池的比能量得到了較好的保持,，循環(huán)穩(wěn)定性也有了一定的提高。

最后提一點,，筆者之所以判斷該文獻“極具獨創(chuàng)性”,，一是因為其參考文獻全部源自國外，再者,，筆者查閱了幾乎所有的中文文獻數(shù)據(jù)庫都沒有找到相關題目的其它文獻,。另外，在該文獻發(fā)表一年多之后,，北京某知名鋰電池企業(yè)就“鎳鈷錳—磷酸鐵鋰復合正極材料”申請了發(fā)明專利,。如果有需要詳細了解該文獻及專利的朋友，可以在中國粉體網(wǎng)微信公眾號（ID：cnpowder）后臺留言,。

參考文獻

周智勇,，張松通,，邱景義，等．鎳鈷錳三元材料—磷酸鐵鋰復合及性能研究［J］．電源技術,，2016,，40(11): 2107-2109．