一种针对NCM811正极材料的浓度梯度设计方法技术

本发明专利技术公开了一种针对NCM811正极材料的浓度梯度设计方法，通过改变过渡金属层中阳离子的排列方式，以提高材料的电化学性能和力学性能。通过基于密度泛函理论的第一性原理计算，得出了不同阳离子排序下的浓度梯度NCM811的结构参数。结果表明，浓度梯度设计能够有效改善NCM811的性能，尤其是Mn阳离子在过渡金属层的随机排列结构，展现出良好的电子电导率和材料延展性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种针对ncm811正极材料的浓度梯度设计方法。

技术介绍

1、当前，可充电锂离子电池(lib)因高能量密度、自放电小和输出功率大等特点，广泛应用于便携式电子设备中。正极材料是锂离子电池的关键组成部分，富镍三元正极材料是当前研究的主流方向，其中ncm811正极材料因其高能量密度、低成本和环境友好等优势而受到广泛关注。然而，ncm811材料中镍含量的增加以及钴和锰含量的降低不可避免地导致许多问题，限制了其进一步应用。例如：(1)ni含量的增加会增加正极材料li-ni阳离子的混排程度，降低首次库伦效率，同时在反应中需要加入过量的锂盐，影响加工性能；(2)co含量的降低使材料的导电性和循环倍率降低，影响电池的使用寿命；(3)mn含量的降低直接影响材料的稳定性。

2、为解决这些问题，开发设计了浓度梯度结构来解决此问题，浓度梯度是指正极材料的晶体颗粒ni含量由内到外逐渐减少，而mn含量由内到外逐渐增多。富含镍的核心在高压下提供高容量，而富含锰的外壳稳定了颗粒表面，并由于四价锰的电化学惰性而提供了高热稳定性，并在循环过程中具有显着的结构稳定性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种针对NCM811正极材料的浓度梯度设计方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的针对NCM811正极材料的浓度梯度设计方法，其特征在于：步骤2)中，三种改变阳离子的排列方式，具体为：

【技术特征摘要】

1.一种针对ncm811正极材料的浓度梯度设计方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志，陈兵兵，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：