负极材料是影响动力型锂离子电池寿命和安全性能的重要因素，目前主流的负极材料主要有软炭、硬炭和钛酸锂(Li4Ti5O12)等[1]，特别是Li4Ti5O12近年来受到广泛的关注[2]。目前，Li4Ti5O12负极锂离子电池所用正极材料主要是三元材料(包括镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂)、锰酸锂(LiMn2O4)和磷酸铁锂(LiFePO4)，前两者具有单体电压、能量密度等方面的优势，已成为主流正极材料。李燕等[3]以镍钴锰酸锂(NCM)材料为正极活性物质，Li4Ti5O12为负极活性物质，制备额定容量为10 Ah和550 mAh的电池样品，发现该体系的电压平台比NCM/C体系低1.5 V左右，相对于LiFePO4/C体系平台约低1.1 V，以1 C在1.4～2.7 V充放电，10 Ah样品在低温-20 ℃下的容量为常温时的76%。孙秋娟等[4]对NCM/Li4Ti5O12电池的热效应进行实验与模拟，发现0.5 C下放电过程的发热量高于充电过程；脉冲放电过程的发热主要来自于不可逆热的急剧增加；循环电流越大，单体电池所处的热平衡温度越高。A.J.Smith等[5]研究了以LiMn2O4和LiNi0.3Mn0.3Co0.3O2的混合材料为正极的CR2325型扣式半电池的性能，发现混合正极材料在高温(55 ℃)下以0.1 C循环(3.0～4.3 V)，测试过程中Mn元素的析出更少。P.Albertus等[6]对比了不同比例NCM和LiMn2O4混合材料在不同倍率下的电压平台，发现以质量比1∶1混合时，在3.0～4.2 V充放电，高倍率(5.00 C)条件下电池的倍率性能更优，容量为0.04 C时的70%。H.Kitao等[7]按质量比4∶6将LiNi0.4Mn0.3Co0.3O2和LiMn2O4混合，作为正极活性物质制备18650型锂离子电池，发现混合电极的存储性能得到提高，存储30 d的容量保持率接近93%。综上所述，NCM三元材料对于Li4Ti5O12电池体系的影响已有所阐述，但是添加量对Li4Ti5O12电池的电化学性能影响情况研究较少，工程化放大后大容量单体的性能报道缺乏。

本文作者以LiMn2O4、Li4Ti5O12为正、负极活性物质，从工程化制备角度出发，研究NCM(LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2)添加量对Li4Ti5O12负极锂离子电池电化学性能的影响。

1 实验

1.1 主要原材料

以商品LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2[无锡产，L-5521(523)型]、LiMn2O4(深圳产，M-200型)和Li4Ti5O12(深圳产，LTO-2S型)为活性材料，由生产厂家提供的性能参数见表1。电解液为1.2 mol/L LiPF6/PC+DMC(体积比7∶3，江苏产，>99%)。

表1 电极活性材料的性能参数

Table 1 Performance parameters of electrode active materials

材料名称粒径 / μmD10D50D90堆积密度/g·cm-3比表面积/m2·g-10.20 C比容量/mAh·g-1pH值首次循环库仑效率/%NCM7.5≥2.10.45169≤11.587LiMn2O48.0≥2.20.6115≤10.585Li4Ti5O121.76.517.6≥0.895.99≥160≤11>92

1.2 电极制备与电池组装

以LiMn2O4和NCM的混合材料作为正极活性物质，与黏结剂聚偏氟乙烯(PVDF，Du Pont公司，105型)、导电炭黑Super P(瑞士产，≥99%)按质量比90∶5∶5在真空拌浆机内混合均匀，将黏度为3.5～5.0 Pa·s的浆料涂覆在20 μm厚的腐蚀铝箔(日本产，≥99%)上，控制厚度为270 μm(含铝箔，双面涂覆)。将电极在90～110 ℃下彻底干燥，再在全自动热滚碾压机上于120 ℃下碾压至(170±5) μm厚，密度为2.1 g/cm3，最后冲切成75 mm×53 mm的正极片。

将Li4Ti5O12、导电炭黑Super P和黏结剂PVDF按质量比92∶4∶4在真空搅拌机内混合均匀，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP，山东产，≥99.5%)，将黏度调节至(3.5±0.5) Pa·s，均匀涂覆在腐蚀铝箔上，并碾压至(185±5) μm厚，后续制备过程与正极相同，控制密度为1.8 g/cm3。

式(1)、式(2)中：C为样品的容量；U为放电中值电压；Δt为放电时间；m为正负极活性物质的质量。

本文通过文献研究法、调查法、描述性研究法、对比分析法等研究方法，以国内整个家装行业的发展现状为大背景，对家装行业的物流配送现状进行分析，并且将理论与实际结合，从宏观至微观，以百安居（中国）投资有限公司为例，针对其一站式家装服务下的物流配送问题进行研究，希望能给正在供应链转型中的百安居中国以及其他相关企业提供一些可参考的建议。

图1为NCM、LiMn2O4和Li4Ti5O12等原材料的SEM图。

将上述复合正极、负极和Celgard 2500膜(美国产)通过“Z”形叠片方式组装成电芯，在80 ℃下真空(-0.1 MPa)干燥48 h，再进行超声波极耳焊接、预封装、注液和一次封装处理。样品在室温下静置12 h后，用CT2001C型电池测试仪(武汉产)以0.50 C的电流充电至2.8 V并稳压2 h，进行化成。化成后，进行二次封装，得到1 Ah软包装Li4Ti5O12电池样品。

LiMn2O4和NCM的质量比为10∶0、9∶1、7∶3、5∶5、3∶7和0∶10的样品，依次记为LMO/NCM100、LMO/NCM91、LMO/NCM73、LMO/NCM55、LMO/NCM37、LMO/NCM010。

选用软包装电池来对比研究不同NCM材料添加量的影响。为了验证工程化放大的可行性，按动力型超级电容器的生产工艺[8]，使用LMO/NCM91样品制备方形大容量单体电池，并进行高低温性能及循环寿命的测试。该单体电池的长、宽及高分别为79 mm、56 mm和220 mm。

1.3 结构分析及电化学性能测试

软包装电池的化成曲线与倍率特性见图2。

E=0.5×C×U/m

(1)

P=E/Δt

(2)

直到现在，呼伦也搞不清楚老人到底真有做临时工的打算，还是只想给他和云梦出一个难题。他只知道云梦在接下来的半个月里对他横眉冷对，说是因为他的自私和小气，破坏了她和她妈之间的信任和美好。

倍率性能测试：将样品在一定电流下恒流充电至2.8 V，转恒压充电至0.02 C(20 mA)截止，再以相同的电流放电至1.6 V，静置1 min，重复进行5次。

首先通过对差分载波相位的推导和理论分析，建立载波相位历元差分的数学模型，给出相应的周跳探测方案；然后设计完好性监测算法探测周跳，最后利用Chebyshev多项式对发生周跳的历元进行修复。

基本信息的设置是图书馆微信的名片，做好门面工作是将用户引进来的第一步，如若草率或者不重视基本信息的设置，将会给潜在关注用户留下不好的第一印象，流失了潜在关注者，长此以往将使公众号运营难以拿到想要的预期效果。由此可见，中学图书馆微信公众平台，需要规范微信名、微信图像，认真编辑功能定位，并设置友好的关注后的回复信息，给关注用户留下较好的使用体验，这是做好微信服务的第一步。

高低温性能测试：将样品在一定温度(-20 ℃、-10 ℃、0 ℃、10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃和55 ℃)下静置6 h后，在该温度下以1.00 C(60 A)的电流充电至2.8 V，恒压充电至0.02 C(1.2 A)截止，然后以1.00 C电流放电至1.6 V。按上述过程循环3次后，取容量、内阻值的平均值，其中内阻由放电10 ms后的电压降除以电流值得到。

配送作业流程优化包括：配送中心工作要求的详细制定，严格按照配送中心工作要求，合理布局配送中心储位、拣选区、理货区、流通加工区以及其他区域，制定智能拣选工作流程，配送中心员工岗位安排合理，实现智能人工拣选，并按照要求规范拣选操作，安排合理培训，提高员工信息化素养。

2 结果与讨论

2.1 原材料形貌

本文采用的是SMIC 55 nm工艺进行的版图设计，图3是没有ESD和PAD的版图，面积为0.004 2 mm2。利用SMIC 55 nm的工艺库，在Cadence Spectre下对电路进行了仿真，获取了基准电流和基准电压的电源电压特性曲线、温度特性曲线和电源抑制比对频率的曲线。电源电压为1.2 V，典型模型下基准电流大小为1 nA，基准电压大小为560 mV，电路整体消耗的电流为5 nA。

从图1可知，NCM、LiMn2O4及Li4Ti5O12主要表现为球形结构，二次结构尺寸集中在8～10 μm，其中LiMn2O4材料中有部分直径达20～25 μm的大尺寸颗粒，相关形貌尺寸与表1中的数据一致。各种材料均有部分粒径在1～3 μm的小颗粒，“球形大小配”的材料体系不仅有利于提高电极密度，强化浆料体系的流动性与可加工性，还能够利用颗粒间的间隙吸附电解液，缩短Li+在电极内部的移动距离[9]。

2.2 不同NCM添加量的影响

用Philips XL 30型扫描电子显微镜(荷兰产)对原材料的形貌进行观察。用CT 2001C型电池测试仪对电池进行倍率特性与循环寿命测试，电压为1.6～2.8 V。电池的比能量(E)及比功率(P)分别按式(1)、式(2)计算。

从图2(a)可知，在小电流下，复合材料中NCM含量越高，电池的充电曲线变化越明显，充电电压平台也更低，样品LMO/NCM73的充电平台仅为2.24 V，而样品LMO/NCM100、LMO/NCM91和LMO/NCM010的化成曲线基本重合。从图2(b)可知，随着NCM含量的增加，样品的容量提高，由LMO/NCM100的1.15 Ah增加至LMO/NCM010的1.49 Ah，原因是NCM的实际比容量(169 mAh/g)高于LMO(115 mAh/g)。随着NCM含量的提高，电池的10.00 C容量与1.00 C容量比逐渐提高，LMO/NCM55达到76.2%，而LMO/NCM100和LMO/NCM010样品分别为37.8%和70.1%。这可能是因为两种材料混合后，相对粒径较小的NCM可弥补LiMn2O4在Li+传输过程的阻力，进而充分发挥NCM材料结构表面的“快锂离子扩散性”和LiMn2O4的高倍率特性[7]。

软包装电池的1.00 C、3.00 C和10.00 C充放电曲线见图3。

王氏以撰《杜臆》自比伯夷叔齐采薇而食，表明自己的坚贞气节，可谓人中君子。 相比于王嗣奭晚年以注杜自证名节，《杜诗执鞭录》著者徐树丕(1596-1683年)则在注杜中表达出对明季流弊的愤慨，其于书内眉批道：“唐之李杜皆不中第者也，今并显。 小儿熟读烂时文，博一进士，便目前无人，恣为非恶。 我朝之天下，皆为此辈所坏也。 更有反颜事仇、行若狗彘者，皆此辈一种人。 嗟乎！安得以高皇帝瓜蔓抄之法斩绝此种人，则天下之气稍舒，行致太平耳！”[19]卷十四 在以批注杜诗为表象之下，体现出徐氏对前朝追思与反省的实质，也就从另一方面表露出作为遗民的忠义君子情怀。

软包装电池的比能量和比功率见图5。

软包装电池的循环性能见图4。

俗话说：“知人者智，自知者明。”在我们的日常生活中，大部分人都是只能看见别人的错误，却往往不能认识自己的错误。在小学的语文教学中，也会有部分教师会出现这样的情况。如果作为一名教师，不能很好地认识自己，对自己及时进行自我反思是不符合师德建设的标准及要求的。所以作为教师要积极的对自己的工作进行反思，善于发现自己的问题并改正。每一个人都会犯错，重要的是知错就改。尤其是教师这么重要的职业就更加要善于认识自己。所以说为了在小学语文教学中加强师德建设，教师要注重自我反思。

从图4可知，随着NCM含量的增加，电池的容量保持率逐渐下降，循环2 500次，样品LMO/NCM010的容量保持率仅为68.9%，而样品LMO/NCM100和LMO/NCM91的保持率仍然维持在105.1%、95.4%。这可能是因为：三元材料的pH值更高、碱含量更高时，对电极制备过程的水分和湿度控制要求相应更高，而上述样品的制备过程按“LMO/NCM100”样品的制造设备与环境，温度为(25±2) ℃，相对湿度为50%±5%，难以保障后续样品的电化学性能。这也说明，对于Li4Ti5O12电池而言，当三元材料添加量增加时，需改进制造工艺环境，另一方面也增加了样品的整体制造过程成本。实验同时观测到，在循环过程中，电池充放电曲线的形状基本保持不变。

从图3可知，随着NCM含量的提高，软包装电池的中值电压平台(1.00 C、3.00 C)逐渐降低，充放电所需时间也逐渐延长。当NCM含量低于10%时，样品在2.4～2.0 V的线性关系更明显，电流增大后，样品的放电曲线更接近“线性”，原因可能是快速放电过程中，电极内部的离子来不及迁移，从而只发生了活性物表面材料的Li+嵌脱。

从图5可知，NCM含量增加后，Li4Ti5O12电池的比能量逐渐提升，当达到LMO/NCM73时样品的比能量达到最高的136.7 Wh/kg；同时，比功率出现了一定的衰减，LMO/NCM91基本保持了Li4Ti5O12电池的比功率，达到99.1 W/kg。

The 7-DOF manipulator is degraded to a 6-DOF one with joint J2locked at,and its degraded workspace is covered by a large cuboid,whose length,width,and height are 22,22,and 21 m,respectively.Setting the side length of the grids as Dl=0.5 m,we can rasterize the degraded workspace as shown in Fig.6.

LMO/NCM91样品的Ragone图见图6。

从图6可知，LMO/NCM91样品的最大比功率和比能量分别达到898 W/kg和107.4 Wh/kg。

以LMO/NCM91样品电极为基础制备额定容量为60 Ah的方形电池，高低温性能见图7。

循环寿命测试：将样品按倍率性能测试的步骤测试容量[软包装电池为3 A(约3.00 C)的电流；方形电池为60 A(约1.00 C)的电流]后，在1.6～2.8 V进行3 A恒流充放电，每隔500次循环测量1次样品的容量。

从图7可知，在-20 ℃下，方形电池仍能进行充放电，与20 ℃相比，容量为56.2%，内阻提高77.9%，高温55 ℃的容量和内阻分别为20 ℃时的111.8%和81.4%。这说明，方形电池具有良好的高低温性能。

60 Ah方形电池的循环性能见图8。

从图8可知，制备的方形电池在常温下以2.00 C在1.6～2.8 V充放电，循环3 359次的容量保持率为94.1%，表明方形外壳具备的良好的散热条件，可保障电池具有稳定的电化学特性。

3 结论

本文作者通过对比实验，分析NCM添加量对LiMn2O4/Li4Ti5O12锂离子电池的性能影响。

随着NCM含量的逐渐增高，电池的化成电压平台逐渐降低，样品的容量逐渐提高。当LiMn2O4和NCM的质量比为7∶3时，样品具有最高136.7 Wh/kg的比能量；当质量比为9∶1时，样品具有最高99.1 W/kg的比功率。

混合正极材料中LiMn2O4含量的提高，可在一定程度上提高样品的倍率特性：高倍率(10.00 C)条件下，软包装电池的相对于1.00 C时的容量比逐渐提高，当LiMn2O4和NCM的质量比为5∶5时，比值达到76.2%。NCM含量的增加会缩短电池的循环寿命，以3.00 C在1.6～2.8 V循环2 500次，LiMn2O4和NCM的质量比为7∶3时，软包装电池的容量保持率仅为68.9%，LiMn2O4和NCM的质量比为10∶0和9∶1时，容量保持率为105.1%、95.4%；以LMO/NCM91样品电极为基础制备的额定容量为60 Ah的方形Li4Ti5O12负极锂离子电池，在-20 ℃和55 ℃下的容量分别为20 ℃时的56.2%和111.8%；以2.00 C循环3 359次，容量保持率仍然有94.1%。

参考文献：

[1] 任诗发.2017年新能源客车主要车型及动力电池盘点[J].汽车与配件，2018，(6)：42-45.

[2] 李佳，蒿豪，姚一一，et al.18650型钛酸锂/锰酸锂电池负极配方的优化[J].电池，2014，44(1)：21-23.

[3] 李燕，翟丽娟，秦兆东，et al.三元镍钴锰/钛酸锂电池体系研究[J].新材料产业，2010，2(4)：70-72.

[4] 孙秋娟.镍钴锰酸锂/钛酸锂电池热效应的实验与模拟研究[D].合肥：中国科学技术大学，2015.

[5] SMITH A J，SMITH S R，BYRNE T，et al.Synergies in blended LiMn2O4 and Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2 positive electrodes[J].J Electrochem Soc，2012，159(10)：A1 696-A1 701.

[6] ALBERTUSA P，CHRISTENSENB J，NEWMAN J.Experiments on and modeling of positive electrodes with multiple active materials for lithium-ion batteries[J].J Electrochem Soc，2009，156(7)：A606-A618.

[7] KITAO H，FUJIHARA T，TAKEDA K，et al.High-temperature sto-rage performance of Li-ion batteries using a mixture of Li-Mn spinel and Li-Ni-Mn oxide as a positive electrode material[J].Electrochem Solid-state Lett，2005，8(2)：A87-A90.

[8] RUAN D B，HUANG Y，LI L Y，et al.A Li4Ti5O12+AC/LiMn2O4+AC hybrid battery capacitor with good cycle performance[J].J Alloy Compd，2016，695(25)：1 685-1 690.

[9] 张泽波，王伯良，刘秀生，et al.MCMB颗粒度分布对锂离子电池性能的影响[J].新型炭材料，1999，14(4)：68-71.