[发明专利]一种快速判别锂电池三元层状正极材料循环寿命的方法

权利要求书

1.一种快速判别锂电池三元层状正极材料循环寿命的方法，其特征在于：

先将三元层状正极材料制成正极，并匹配负极组装成电池，对电池进行充放电循环测试；然后分析循环前、后三元层状正极材料的X射线粉末衍射谱图，得到循环前、后锂镍混排的变化率；同时通过透射电子显微镜测试三元层状正极材料循环前、后表面类岩盐相的厚度变化大小；最后根据锂镍混排的变化率结合类岩盐相的厚度变化大小判别锂电池三元层状正极材料循环寿命，锂镍混排的变化率数值越大，类岩盐相的厚度变化越小，容量衰减速度越慢，材料循环寿命越长。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述三元层状正极材料为镍钴锰三元层状正极材料Li(Ni_xCo_yMn_z)O₂，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，x+y+z＝1；

所述锂镍混排的变化率的计算方法为：先计算出三元层状正极材料Li(Ni_xCo_yMn_z)O₂的X射线衍射图中(003)峰高/(104)峰高的比值I₍₀₀₃₎/I₍₁₀₄₎，以循环周数为横轴，以相对应的I₍₀₀₃₎/I₍₁₀₄₎作为纵轴作图，对所得坐标点进行线性拟合，其斜率为锂镍混排的变化率。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述负极为锂金属、天然石墨、人造石墨、石墨烯、中间相炭微球、无定型碳、软碳、硬碳、氧化亚硅、硅、钛酸锂中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述电池为钮扣式电池，包括从下到上依次叠装的负极壳、负极、玻璃纤维滤纸隔膜、正极、垫片、弹片、正极壳。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述透射电子显微镜为高角度环形暗场扫描透射电子显微镜。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述充放电循环测试的温度为-20～60℃，电流密度为1～1000mA/g，电压范围为2～4.5V。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述充放电循环测试的温度为20～25℃，电流密度为100～500mA/g，电压范围为2～4.5V。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：将循环后的三元层状正极材料进行测试的取样方法为：取出正极，刮下所述三元层状正极材料，对所述三元层状正极材料冲洗、过滤、烘干，得到测试样。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述X射线粉末衍射的扫描速度设置为0.01～20°/min，扫描范围为5°～120°。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述X射线粉末衍射的扫描速度设置为10～20°/min，扫描范围为10～70°。