[发明专利]一种三元正极材料电化学性能的定性分析方法

权利要求书

1.一种三元正极材料电化学性能的定性分析方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

(1)XRD图谱测试：采用X射线粉末衍射仪测量不同批次三元正极材料的XRD光谱，工作电压40kV-40mA，步长0.02°/step，每步停留时间0.5s，2θ扫描范围为10-80°，获取其特征峰003峰和104峰的强度，分别记为I₀₀₃和I₁₀₄，计算二者的比值I₀₀₃/I₁₀₄，记为Ri；

(2)电化学性能测试：首先，利用常规的方法，把待测的三元正极材料组装成扣式电池；采用锂离子电池性能测试柜进行测试，以25mA/g的电流先将各电池恒流充电至4.3V，然后以25mA/g的将电池恒流放电至3.0V，记录首次充放电比电容量，首次库伦效率＝首次放电比容量/首次充电比容量，从而计算出不同三元正极材料的首次库伦效率；

(3)将Ri的值与三元正极材料电化学性能建立构建相应的数学模型，从而根据Ri的大小来定性分析电化学性能；Ri值越大，阳离子混排程度越小，从而使三元正极材料电化学性能越好，反之则电化学性能越差；

(4)直接测试待测三元正极材料的Ri值，根据步骤(3)建立的Ri值与三元正极材料电化学性能的关系之后，从而定性分析出待测三元正极材料的电化学性能。

2.根据权利要求1所述一种三元正极材料电化学性能的定性分析方法，其特征在于：步骤(1)所述的三元正极材料是指层状锂镍钴锰氧正极材料Li[NixCoyMnz]O₂，其中，0.5≤x≤1，0<y，z<0.5，x+y+z＝1。

3.根据权利要求1-2所述一种三元正极材料电化学性能的定性分析方法，其特征在于：步骤(1)所述的三元正极材料XRD图谱的特征峰为003峰和104峰，利用二者强度的比值Ri(I₀₀₃/I₁₀₄)来定性分析三元正极材料的电化学性能。

4.根据权利要求1-3所述一种三元正极材料电化学性能的定性分析方法，其特征在于：所述步骤(2)中采用扣式电池测试三元正极材料的首次比容量及首次库伦效率。

5.根据权利要求1-4所述一种三元正极材料电化学性能的定性分析方法，其特征在于：所述步骤(3)中构建的数学模型描述Ri值与三元正极材料电化学性能的关系。

6.根据权利要求1-5所述一种三元正极材料电化学性能的定性分析方法，其特征在于：利用Ri值，定性分析三元正极材料的电化学性能；Ri值越大，阳离子混排程度越小，三元正极材料电化学性能越好，反之则电化学性能越差。

7.根据权利要求6所述一种三元正极材料电化学性能的定性分析方法，其特征在于：阳离子混排指的是二价镍离子在晶胞中占据锂离子的位置，锂离子占据镍离子的位置而导致的混排。

8.根据权利要求6-7所述一种三元正极材料电化学性能的定性分析方法，其特征在于：阳离子混排后，占据二价镍离子位置的锂离子不能正常的脱出/嵌入，降低了材料的放电比容量。同时，占据锂离子位置的二价镍离子，严重阻碍锂离子的扩散，从而使三元正极材料的电化学性能变差。

9.根据权利要求6-8所述一种三元正极材料电化学性能的定性分析方法，其特征在于：Ri的值与阳离子混排程度负相关，三元正极材料电化学性能与阳离子混排程度负相关，因此，Ri值与三元正极材料电化学性能正相关。

10.根据权利要求6-9所述一种三元正极材料电化学性能的定性分析方法，其特征在于：Ri值越大，三元正极材料电化学性能越好，反之则电化学性能越差。