[發明專利]一種評估三元材料循環性能的方法

有效

• 申請號: 202010104495.8
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111208160B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 鄭坤;朱坤慶;計陽;夏小勇;占克軍
• 申請（專利權）人: 東莞維科電池有限公司
• 主分類號: G01N23/207
• 分類號: G01N23/207;G01N27/26
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 潘俊達;郭寶煊

1.一種評估三元材料循環性能的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、以第一三元材料作為第一正極活性物質分別組裝成若干個第一紐扣電池和若干個第一全電池；

步驟二、對所述第一紐扣電池進行充放電循環測試，分別記錄若干個所述第一紐扣電池循環t圈后的容量保持率A；對所述第一全電池進行充放電循環測試，分別記錄若干個所述第一全電池循環T圈后的容量保持率B；

步驟三、將循環后的所述第一紐扣電池的正極活性物質進行X射線粉末衍射，得到若干I₀₀₃/I₁₀₄值；以t為橫坐標，以ΔI₀₀₃/I₁₀₄值為縱坐標，擬合ΔI₀₀₃/I₁₀₄＝f(t)的S1曲線；

將循環后的所述第一全電池的正極活性物質分別進行X射線粉末衍射，得到若干I₀₀₃/I₁₀₄值；以T為橫坐標，以ΔI₀₀₃/I₁₀₄值為縱坐標，擬合ΔI₀₀₃/I₁₀₄＝f(T)的S2曲線；

當曲線S1＝曲線S2時，分別得到t₀和T₀，記錄T0/t0＝G；

步驟四、以第二三元材料作為第二正極活性物質組裝成若干個第二紐扣電池，進行充放電循環測試，分別記錄循環周期為H時的容量保持率為C；

將循環后所述第二紐扣電池的正極活性物質進行X射線粉末衍射，得到若干I₀₀₃/I₁₀₄值，計算ΔI₀₀₃/I₁₀₄值的平均值；當所述第二三元材料制備的第二全電池的循環圈數為G*H時，所述第二全電池的循環容量保持率D＝C。

2.根據權利要求1所述的評估三元材料循環性能的方法，其特征在于，所述第一紐扣電池的充電截止電壓U_t大于所述第一全電池的充電截止電壓U_T。

3.根據權利要求1所述的評估三元材料循環性能的方法，其特征在于，所述第一三元材料和所述第二三元材料中元素的比例相同。

4.根據權利要求1所述的評估三元材料循環性能的方法，其特征在于，所述第一紐扣電池和所述第二紐扣電池的充放電電流、充電截止電壓以及放電截止電壓均相同。

5.根據權利要求1所述的評估三元材料循環性能的方法，其特征在于，所述第一紐扣電池的負極片為金屬鋰，第二紐扣電池的負極片為金屬鋰，所述第一全電池的負極片與所述第二全電池的負極片相同。

6.根據權利要求1所述的評估三元材料循環性能的方法，其特征在于，所述X射線粉末衍射的測試方式為步進式掃描。

7.根據權利要求6所述的評估三元材料循環性能的方法，其特征在于，所述步進式掃描的步長設置為0.02°，停留時間為1S，掃描范圍為10～80°。

8.根據權利要求1所述的評估三元材料循環性能的方法，其特征在于，將循環后的正極活性物質進行X射線粉末衍射的方法為：取出正極片，刮下所述正極活性物質，對所述正極活性物質沖洗、過濾、烘干。

9.根據權利要求1所述的評估三元材料循環性能的方法，其特征在于，所述第一正極活性物質占所述第一紐扣電池的正極活性物質層的質量比為80～99％，所述第二正極活性物質占所述第二紐扣電池的正極活性物質層的質量比為80～99％。

10.根據權利要求1所述的評估三元材料循環性能的方法，其特征在于，所述第一三元材料和所述第二三元材料為LiNi_xCo_yMn_zM_1-x-y-zO₂或LiNi_xCo_yAl_zM_1-x-y-zO₂，其中，M為Co、Ni、Mn、Mg、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、Sr、V和Ti中的任意一種，且0≤y≤1，0≤x＜1，0≤z≤1，x+y+z≤1。