倍率放电性能主要是受电子传递和离子传递速率的影响。三元材料虽然与LiCoO2具有相同的层状结构,但是由于Ni2+半径较大,Mn4+、Ni2+的极化力分别小于Mn3+、Ni3+,使得O-M-O层共价性能比LiCoO2弱,导致M-O键减弱 ,使得Li-O增强,导致锂离子的扩散活化能增大。Ni含量增大,倍率性能下降,由于阳离子混排,部分的Ni离子分布在Li层,阻碍锂离子的脱嵌。
对于x>0.6的高Ni材料,在空气中很容易与CO2和H2O发生反应,在材料表面生成Li2CO3和LiOH。LiOH与电解液中的LiPF6反应产生HF,Li2CO3会导致在高温储存是产生严重的气胀,尤其在充电状态。同时LiOH和Li2CO3和的增加在后期的浆料制备中带来很大的影响。
参考资料