鎢提升高鎳NCA電化學性能

據瞭解，韓國漢陽大學的Yang-Kook Sun等人探究了摻鎢的Li[Ni0.95Co0.04Al0.01]O2正極（W-NCA95）的電化學性能，其為開發具有高容量，優異的迴圈穩定性和良好熱穩定性的富鎳層狀LiMO2正極鋪平了道路。相關研究成果已發表在國際知名期刊《Energy Storage Materials》上。

眾所周知，增加層狀鋰過渡金屬氧化物（LiMO2，其中M=Ni，Co，Al，Mn）中鎳的比例能夠提升正極材料容量並降低成本。但是，H2-H3相變引起的各向異性體積變化會導致蓄電池迴圈壽命變差的問題。H2-H3的有害相變會在正極顆粒中產生內部微裂紋，這些微裂紋會加速電解質滲透到顆粒內部，從而通過與沿微裂紋暴露的內部初級顆粒上的不穩定Ni4+反應並生成類似NiO的雜質層來加速初級顆粒表面的降解。類似於NCM正極，隨著鎳含量的增加，高鎳NCA正極的容量保持率也會迅速下降。因此，開發具有優異結構穩定性高鎳NCA正極對二次鋰電池的續航時間延長來說尤為重要。

近日，韓國漢陽大學研究團隊通過採用過渡金屬鎢元素對現有高鎳NCA正極材料進行改性。結果發現，得益於微結構的改進，W-NCA95具有242 mAh/g（0.1C）的高初始容量，並且在1000次迴圈後仍保留其初始容量的77.4%，而Li[Ni0.95Co0.04Al0.01]O2的保持率僅為14.5%。W-NCA95正極優異的迴圈性能歸因於各向異性體積變化的減少和獨特的長棒狀初級粒子形態。

總的來說，鎢摻雜的NCA正極不僅有較高的初始容量，還有較好的迴圈穩定性，能使電動汽車一次充電行駛300英里以上。

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