這些不穩(wěn)定導致過渡金屬離子還原，通過失去氧維材料電中性，因此在材料表面形成了新相及孔隙。對于富Ni陰極材料結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定是對電池系統(tǒng)不利的根源。高溫加速循環(huán)測試表明，NCA陰極材料發(fā)生快速的功率衰減，主要是由于在表面生成了具有巖鹽結(jié)構(gòu)非電化學活性類Ni0相。在過充電條件下（高脫鋰狀態(tài)或過充電）富鎳陰極材料形成一個復雜的結(jié)構(gòu)，核的組成是層狀R3m結(jié)構(gòu)，接下來是尖晶石結(jié)構(gòu)和表面是巖鹽結(jié)構(gòu)。這些相變伴隨著氧氣釋放，由于與易燃電解液反應可以加速熱失控，從而導致災難的發(fā)生。他們的研究結(jié)果表明，適當?shù)谋砻嫱繉涌赡苁翘岣唠姵貕勖碗姵胤€(wěn)定性的一個解決方案。
由于Li離子擴散受動力學因素影響，通過對三元材料體相摻雜和表面改性，改善材料動力學性能，增大鋰離子擴散系數(shù)是非常重要的。
大量的研究事實表明，摻雜可以明顯地改善電極材料的電化學性能。研究人員在對三元材料摻雜改性中，研究較多的摻雜元素有Al、Zr、Mg、Cr、Ru、Zn、Ti、La、F等。
S.B.Majumder在他的文章中總結(jié)了不同摻雜元素的作用，例如Ti4+可以增強材料脫鋰態(tài)的熱穩(wěn)定性；Rli3+抑制相轉(zhuǎn)變增強熱穩(wěn)定性．改進鋰的擴散；Al3+改進結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，抑制相轉(zhuǎn)變增強熱穩(wěn)定性，降低電池阻抗；Mg2+提高材料電導率和鋰的擴散等。P．YLiao等人‘271也闡述了Mg摻雜大大改進了電池的循環(huán)性能，降低了電極極化（電壓曲線），當Mg=0.03時有最好的性能，在室溫和55℃時，30次循環(huán)的容量保持率由77%和63%增加到93%。
由于電化學反應發(fā)生在電極和電解質(zhì)界面，鎳基陰極材料的熱分解會被電極和電解液表面的界面反應觸發(fā)和加速，因此電極表面狀態(tài)極大地影響著電池的性能。包覆材料的種類很多，有氧化物、氟化物、磷酸鹽類等。
楊勇等報道了采用AIF3包覆LiNi0.45Mn0.45Co0.10O2后，材料的循環(huán)性能得到明顯改善。他們利用電化學阻抗譜( EIS)技術探索了AIF，包覆對正極材料的電化學性能改善機理，結(jié)果表明：AlF3包覆層能夠阻止電解液對正極材料的溶解和侵蝕，穩(wěn)定其層狀結(jié)構(gòu)，同時降低了電極界面阻抗。因此AIF，包覆技術是一種改善三元材料電化學性能的有效方法和工具。李建剛采用AIF，包覆改性制備了LiN10.4CoMno。02正極材料，在4.6V高截止電壓下材料具有良好循環(huán)性能。主要是白于包覆后顯著抑制了高充電電壓下膜阻抗和電荷傳遞阻抗的增加，較好改善了材料的循環(huán)穩(wěn)定性。綜合各方面表現(xiàn)，0.5% AlF，包覆樣品的電化學性能較佳，2.5～4.6V范圍0.5C放電容量為182mA·h·g-1，循環(huán)30次后容量保持率達88%以上。
Ho-Ming Cheng等對比了Al203和T102涂層對LiC002材料循環(huán)穩(wěn)定性的影響，他們的研究結(jié)果表明Al，03涂層可以很好地改進LiC002材料的循環(huán)性能，但Ti02涂層在經(jīng)過多次循環(huán)后，表面涂層已經(jīng)發(fā)生了變化。這主要是由于Ti，能級的帶隙較窄，在充放電過程中會參與得失電子的反應，造成Ti02分解，以至于不能抵御HF的侵蝕防止Co的溶解。在3～4.5V(相對于Li/Li+)的充放電電壓范圍，有一個1.5V的電壓窗口，那么涂層材料的能帶結(jié)構(gòu)應該是帶隙大于3.9V[1.5V（電壓窗口）+2.4V（LiC00：的能級帶隙）]。Ti0：的帶隙只有3eV左右，遠小于Al2O3的9eV。
對于高倍率三元材料，由于離子或電子傳輸速率慢造成的表面反應不均勻問題可以采用摻雜或包覆進行解決。但摻雜元素的選擇和包覆層的選擇要有利于提高其電導率，結(jié)構(gòu)稔定性等。
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