浅析锂离子电池正极材料热失控的真实原因

浅析锂离子电池正极材料热失控的真实原因

成像后的相位色散之前和之后的热失控的复合电极的一个电极粒子,和可视化各个阶段的相关色散现象前后热失控的在纳米尺度上,专家发现,热失控可能密切相关的色散导电剂和粘结剂。

由特斯拉电动汽车使用NCA,NCM811或NCM622高镍三元材料锂离子电池阳极材料,然而高镍层的积极信息安全问题,加拿大光源能量存储组周记帮派王博士博士和化学成像线站并关闭副教授,科技大学在厦门第一次将杂乱相分布的复合电极前后热失控的成像水平的单粒子电极,和各种前后热失控的纳米尺度的相分离现象其他可视化的相关性,发现热失控可能密切相关导电剂和粘结剂的分散。

以NCA、NCM811、NCM622为代表的高镍层阳极锂离子电池具有容量大、成本低、对环境危害小等优点。如今，以特斯拉为代表的电动汽车正在竞相使用。

但是，使用高镍片层正极存在安全问题，特别是高温下的地下数据分化和氧释放会导致热逃逸，进而导致电池燃烧爆炸。从基础理论的角度，了解固体电极在热失控状态下的相分离，从根本上解决此类数据固有的稳定性缺陷具有重要的意义。

从实用的角度来看,它是一种理想的方法将基础研究与实际应用相结合分离研究行为实践的多孔复合电极,并对应相关的正电极数据的规模效应,晶体表面控制和外部的钝化膜。然而，这一假设只能通过高级表征技术来实现。

加拿大光源储能集团周继刚博士王博士与化学成象线站及厦门大学科技路副教授密切合作，使异性具有元素和轨迹灵敏度的选择性，化学和电子结构的透射x射线扫描显微镜技术(PEEM)讨论了热失控情况下钴酸锂层电极粒子在多孔电极中的相分离行为。这项工作被报道为化学通讯的一个研究重点。

在现场讨论后，作者首先在单电极粒子水平上成像了热逃逸前后混沌复合电极的相散，并在纳米尺度上可视化了热逃逸前后各种相分离现象的相关性。热逃逸前后的相分离导致了单个电极粒子水平上的不均匀性。非均质性与晶粒尺寸和晶体结构无关，而与导电胶和粘结剂的分散性密切相关。

这是首次观察到同一粒子在热逃逸前后的电极环境并将其关联起来。该技术对进一步了解层状数据的热逃逸行为具有重要意义，可用于其它电极系统研究热逃逸的反应机理和衰减机理。

在本文中，PEEM的元素灵敏度首次被用于电极组件的其他纳米级成像，包括锂钴氧化物、PVdF和导电炭黑的弥散。

在热失控之前，导电剂与粘结剂混合均匀，呈现出共存的聚集形态，但锂钴氧化物颗粒的聚集形态和颗粒间的弥散形态并不均匀。热逃逸后，PVdF热分化明显，导电炭黑仍以聚集的形式不均匀分布在锂钴氧化物表面。PEEM能够达到100nm的空间分辨率，并且能够在50um时成像电极表面。