【摘 要】
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随着电动汽车和电子产品需求不断增加,高安全性、高能量密度的锂离子电池越来越受到人们关注。采用非易燃固体电解质的全固态锂电池被认为是有前途的储能方向之一。近年来,硫化物固态电解质因其高离子电导率备受关注。层状三元正极材料LiNixCoyMn1-x-yO2（NCM）自1999年首次提出后就由于其性能优异而受到广泛关注。但研究表明,NCM正极材料与硫化物固态电解质之间的界面恶化是制约全固态电池电化学性能
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随着电动汽车和电子产品需求不断增加,高安全性、高能量密度的锂离子电池越来越受到人们关注。采用非易燃固体电解质的全固态锂电池被认为是有前途的储能方向之一。近年来,硫化物固态电解质因其高离子电导率备受关注。层状三元正极材料LiNixCoyMn1-x-yO2（NCM）自1999年首次提出后就由于其性能优异而受到广泛关注。但研究表明,NCM正极材料与硫化物固态电解质之间的界面恶化是制约全固态电池电化学性能的主要原因。目前多数研究专注于正极材料的改性和界面处的修饰,关于不同成分组成的NCM正极材料对界面问题的影响缺乏系统性研究。基于上述介绍,本项工作从NCM组成成分出发,结合CO2-LiCoO2-LiMnO2三元相图,使用共沉淀法和高温固相法制备正极材料,以消除材料的粒径和形貌对整体实验带来的影响。首先,为控制各过渡金属元素价态保持一致,合成了不含Mn元素的Ni、Co系列材料LiNixCo1-xO2,比较各材料电化学性能并结合固态电池阻抗图发现,随着Ni3+含量上升,电池的比容量有所提升,同时也会导致循环性能下降,界面处阻抗变化更加明显,正极/电解质界面恶化更加严重。其次,为研究Ni2+对界面恶化的影响,设计并合成了Ni、Mn含量相同的系列材料LiCox(Ni0.5Mn0.5)1-xO2。同样地,比较电化学性能和固态电池阻抗图发现,正极材料中Ni2+含量的上升,也会对界面稳定性带来负面影响。
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