锂离子电池镍锰钴阴极影响

由于对钴供应链的担忧以及其稳定性，电池制造商正日益转向无钴或“富镍”设计，通常使用80%的镍、10%的锰和10%的钴(NMC811)。虽然电池制造商完全清楚有必要使正极材料免受潮气和空气的影响，但是理解产生问题的机制对于开发稳定潮气的材料或确定NMC-811正极的储存和制造的理想条件是很有用的。

在英国，科学家们研究了周围空气BSL211SP对锂离子电池镍锰钴阴极的影响。虽然很多阴极设计都是湿的，但研究小组发现，目前拥有市场份额的富镍阴极尤其脆弱，暴露在空气中的湿气会产生不可逆的能量损失。

在英国沃里克大学(WarwickUniversity)领导下，科学家们研究了在生产或储存过程中暴露于大气中的环境对富镍阴极的影响，他们发现保持材料中的水分不流失是充分利用最终将被使用的电池的关键。由于对钴供应链的担忧以及其稳定性，电池制造商正日益转向无钴或“富镍”设计，通常使用80%的镍、10%的锰和10%的钴(NMC811)。因为潮湿会引发许多阴极结构的问题，华威大学的研究人员开始着手研究NMC-811材料中的潮湿可能触发的机制，并确定制造和储存阴极的理想条件，然后再制作电池。

一个来自华威大学的研究小组将阴极暴露在不同的温度和湿度下，然后用一系列的测试和成像技术来分析它的电池性能。此项研究发表在ElectrochimicaActa杂志《环境储能条件对锂离子电池NMC-811阴极结构和电化学性能的影响》中。

两阴极均与对照样品比较，发现其它阴极在受潮干燥后初始容量降低，循环性能也有所下降。研究团队将其归结为材料暴露于大气后，氧化物和碳酸盐的形成，离子和电导随之不可逆转地降低。

Warrick大学的MelaniLoverich解释说：“尽管水在这里是有问题的，但是我们会确定最好的储存能量的条件，以减少不必要的电池性能的过早退化。”这些措施对提高处理能力和最终保持性能至关重要。它还涉及到其它富含Ni的系统(如NCA材料)。

虽然电池制造商完全清楚有必要使正极材料免受潮气和空气的影响，但是理解产生问题的机制对于开发稳定潮气的材料或确定NMC-811正极的储存和制造的理想条件是很有用的。

该研究的阴极会持续28天，研究者称，这与在生产工厂能看到的实际储存时间一致。但他们下一步的研究将集中在短期内受潮的影响，这将为NMC电池生产过程和材料优化带来更大的潜力。