纳米氧化钇包覆对正极材料的影响

       三元锂电池材料是指用镍、钴、锰为原料，复合得到的正极前驱体产品。三种元素的比例，可以根据实际需要来调整。一般来说，材料中镍含量越高，电池容量越大，由其制成的锂电池产品也因而获得了高能量等优异性能。对比传统锂电池，三元电池具有能量密度高、振实密度好等优势。但是，由于高镍材料活泼的化学形式，通常三元复合电池也伴随着安全性能差、对高低温（耐热耐寒性能差）、大功率放电功率高导致放电性差、有毒元素（大功率充放电会导致瞬间温度升高，高温情况下电池材料遇氧气，易燃）这些缺点。

       随着市场对新能源电池的需求的不断扩大，电池材料技术也在不断提升，致力于改善三元材料的各项性能。目前主要采用纳米材料对电池前驱体进行包覆改性，以提高其安全性与倍率性。

       稀土材料作为稀缺战略性资源，因其特殊优异的性能被称为“工业味精”，常应用于各种工业材料添加改性。目前使用纳米级别的高纯氧化钇对电池材料进行包覆改性，使用共沉淀法，以0.5-1%的添加量对高镍电池材料进行包覆。使用粒度为20-70nm的，纯度＞99.99%的纳米氧化钇，规则晶型。这种氧化钇分散性好，在包覆过程中随着Y2O3的包覆量增多，附着在材料表面的小颗粒也越多，此时形成包覆层，增大了整体颗粒的体积，填满粒子间缝隙，从而使前驱粉体材料的颗粒变得更加密实。

        Y2O3包覆后的电池材料在进行充放电试验时，对比未包覆材料，放电效率更高。因为氧化钇包覆层促进了正负粒子之间的迁移，所以再大电流高充放电情况下，电池材料性能明显提高。除此之外，电池材料安全性，倍率性等也得到了改善。

红线为添加纳米氧化钇对材料进行改性后，电池倍率性变化