鋰離子動(dòng)力電池的工作溫度一般應(yīng)在-20～55℃之間，特殊領(lǐng)域則達(dá)-40～55℃。通常，鋰離子電池在-20℃下已縊很難放電，—40℃下電池放出容量只有20℃時(shí)容量的5%左右。這顯然限制了動(dòng)力電源在寒冷地區(qū)的應(yīng)用。因此，改善三元正極材料的低溫性能，已成為鋰離子動(dòng)力電池研究的重要任務(wù)之一。李光胤等人通過(guò)用XRD、SEM和恒電流充放電對(duì)LiNil/3Co1/3Mn1/3O2材料的結(jié)構(gòu)、形貌和低溫電性能進(jìn)行了表征，通過(guò)線性極化、GITT和EIS等手段研究分析了低溫下材料性能變差的原因。
結(jié)果表明，-20 0C時(shí)，LiNil/3Col/3MnO2材料的O.lC、0.2C、1C和5C倍率放電比容量依次為25℃時(shí)同倍率下放電比容量的83.2%、68,4%、57.2%和34.1%，放電中值電壓比25℃時(shí)依次降低了0.049V、0.125V、0.364V和0.531V。由此看出，低溫對(duì)電池倍率性能的影響非常明顯。低溫充放電過(guò)程表現(xiàn)出明顯的極化現(xiàn)象，他們分析其中最顯著的極化來(lái)自鋰離子穿過(guò)活性物質(zhì)/電解液界面過(guò)程以及電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程，而非鋰離子在電極材料內(nèi)部的擴(kuò)散過(guò)程。因此，改善LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料的低溫性能，應(yīng)該從降低表面膜阻抗和電化學(xué)反應(yīng)阻抗入手。