編號(hào)：FTJS09976
篇名：多晶及單晶高鎳三元材料LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2的可控制備及其電化學(xué)儲(chǔ)鋰特性
作者：張吉祿 董育辰 宋強(qiáng) 袁思鳴 郭孝東
關(guān)鍵詞： 鋰離子電池 超高鎳正極材料 單晶 多晶 倍率性能
機(jī)構(gòu)： 西安交通大學(xué)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院 海軍裝備研究院 四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院
摘要： 隨著電動(dòng)汽車電源及儲(chǔ)能技術(shù)的快速發(fā)展,高鎳三元層狀氧化物因其高容量和低成本等優(yōu)勢(shì),成為動(dòng)力電池首選正極材料之一,但是高鎳三元材料面臨循環(huán)性能和倍率性能差等問(wèn)題,嚴(yán)重限制了其規(guī)�；瘧�(yīng)用。高鎳單晶可以有效減緩顆粒裂紋的產(chǎn)生,從而提高高鎳正極材料的循環(huán)穩(wěn)定性,但是高鎳單晶嚴(yán)苛的制備條件限制了其開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。本工作通過(guò)共沉淀-高溫固相法和熔鹽法分別制備出多晶高鎳材料LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2(NCM-PC)和單晶LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2材料(NCM-SC),并通過(guò)電子顯微技術(shù)(SEM)、X射線粉末衍射儀(XRD)、恒電流間歇滴定技術(shù)(GITT)和電化學(xué)測(cè)試對(duì)兩者的晶體結(jié)構(gòu)、微觀形貌、電化學(xué)性能及Li+傳輸動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。研究表明,NCM-PC具有較高的鋰離子擴(kuò)散系數(shù),導(dǎo)致其優(yōu)異的倍率性能,在10 C充放電倍率下,其放電比容量高達(dá)164 mAh/g。盡管NCM-SC的高倍率性能欠佳,但其循環(huán)性能優(yōu)異,在3 C倍率下,經(jīng)100次循環(huán)后其容量保持率高達(dá)89%。本研究為進(jìn)一步探索單晶/多晶超高鎳(Ni≥90%)正極材料尺寸調(diào)控及性能優(yōu)化提供了參考。
