三元包覆三元共沉淀

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1、第43卷第3期电池Vol.43，No.32013年6月BATTERYBIMONTHLYJun.，2013·技术交流·正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2包覆LiNiCoAlO的性能0.80.150.052胡国荣，谭潮溥，杜柯，黄金龙(中南大学冶金科学与工程学院，湖南长沙410083)摘要:以NiSO4·6H2O、CoSO4·7H2O、MnSO4·H2O、NH3·H2O及NaOH为原料，采用共沉淀方法在LiNi0.8Co0.15Al0.05(OH)2球形粒子表面包覆一层Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)

2、2三元材料前驱体，配锂后在750℃下、氧气气氛中焙烧12h，合成复合层状材料Li［(Ni0.8Co0.15Al0.05)0.97(Ni1/3Co1/3Mn1/3)0.03］O2。复合层状材料具有核壳结构，包覆壳层的厚度约为1μm。复合层状材料在2.8～4.3V充放电，0.1C首次放电比容量为188.2mAh/g;0.2C循环100次的容量保持率为96.2%;在55℃下以0.2C循环100次，放电比容量保持在163.2mAh/g。关键词:锂离子电池;正极材料;包覆;电化学性能中图分类号:TM912.9文献标识码:A文

3、章编号:1001－1579(2013)03－0143－04PerformanceofcathodematerialLiNi1/3Co1/3Mn1/3O2coatedLiNi0.8Co0.15Al0.05O2HUGuo-rong，TANChao-pu，DUKe，HUANGJin-long(SchoolofMetallurgicalScienceandEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha，Hunan410083，China)Abstract:Quasi-ternarym

4、aterialprecursorNi1/3Co1/3Mn1/3(OH)2wascoatedonthesurfaceofLiNi0.8Co0.15Al0.05(OH)2sphericalbyaco-precipitationmethodusingNiSO4·6H2O，CoSO4·7H2O，MnSO4·H2O，NH3·H2OandNaOHasrawmaterials.CompositelayeredmaterialLi［(Ni0.8Co0.15Al0.05)0.97(Ni1/3Co1/3Mn1/3)0.03］O2was

5、synthesizedbysinteringat750℃inoxygenatmosphereaftermatchinglithium.Thecompositelayeredmaterialhadacore-shellstructure，thethicknessofthecoatedshelllayerwasabout1μm.Whenthecompositelayeredmaterialwascharged-dischargedin2.8～4.3V，its0.1Cinitialspecificdischargecap

6、acitywas188.2mAh/g，thecapacityretentionafter100cycleswith0.2Cwas96.2%，whencycledwith0.2Cat55℃for100times，itsspecificdischargecapacitykeptat163.2mAh/g.Keywords:Li-ionbattery;cathodematerial;coating;electrochemicalperformance［4］［5］LiNiO2的阳离子混排严重，在充放电过程中还会与电解高温时。

7、H.Kondo等发现，用部分Mg替代LiNi0.8Co0.15［1］AlO中的Ni，可减轻阳离子混排程度，增强结构稳定性，提液发生反应，导致循环寿命较短、热力学稳定性较差。解决0.052此问题的一种方法是用Co原子替代Ni原子，得到的产物高循环性能。在LiNi0.8Co0.15Al0.05O2的表面包覆一层稳定的［2］化合物，如AlF、AlPO、Ni(PO)、LiTiO、SiO和TiO，可LiNi1－xCoxO2(0＜x＜1)同样具有层状六方α-NaFeO2结构。34342451222［6－9］在LiNi1－xCo

8、xO2(0＜x＜1)中，LiNi0.8Co0.15Al0.05O2的研究较改善该材料的循环性能。这些包覆物能改善材料的电化［3］学性能，但并不容易与核基体粘合牢固，特别是在经历上百次多，该材料尽管电化学性能和热力学稳定性比LiNiO2高，但循环性能、倍率性能及安全性能未得到根本解决，尤其是在循环以后，包覆层容易脱落。这主要是因为LiNi0.8Co0.15Al