消防科学与技术 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (7): 104-111.
孙卉琪1, 蒋军成1,2, 梁晨1,3, 储胜利4
Sun Huiqi1, Jiang Juncheng1,2, Liang Chen1,3, Chu Shengli4
摘要: LiNixCoyMnzO2(NCM, x+y+z=1)因其低成本和高能量密度被认为是一种极具前景的正极材料。然而,随着Ni含量的增加,材料会出现严重的Li/Ni混排和界面副反应,从而影响其稳定性。本文以高镍三元正极材料LiNi0.90Co0.05Mn0.05O2(NCM90)为研究对象,采用表面包覆技术包覆了不同比例的磷钨酸(Phosphotungstic Acid,PTA),探索提升其性能的有关机理。通过系统的表征、电化学性能测试和热安全性测试,发现PTA涂层能够通过促进Li+扩散和降低电化学阻抗,并且在材料表面形成WO3-Li3PO4复合保护层,有效隔离正极与电解质之间的副反应,同时保持材料的结构完整性,从而显著提高NCM90的电化学性能和热稳定性。其中,质量分数为0.5%PTA-NCM的样品表现最为优异,其比放电容量较原始NCM提高34.58 mAh/g,放热量较原始NCM降低194.56 J/g。研究发现PTA包覆能够有效提升NCM90的电化学性能和热安全性。该研究方法和包覆材料或可应用于其他高镍三元正极材料,为正极的性能优化提供重要的理论依据和实践指导。