Li2ZrO3原位包覆提升LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2三元材料电化学性能研究

摘要：

高镍三元LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(NCM60)因其具有较高的放电比容量以及能量密度,是一种非常有发展潜力的锂离子电池正极材料.然而由于较为严重的结构/界面恶化现象(如微裂纹,界面副反应等),NCM60材料的电化学性能及循环寿命受到严重的限制.采用单晶化策略,成功合成出了微米级单晶NCM60正极材料;并以Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2前驱体为基体,采用预包覆和共锂化的方法,在单晶正极材料NCM60表面均匀包覆Li2ZrO3快离子导体层.一方面,表面均匀包覆Li2ZrO3层改善了材料充放电过程中锂离子的扩散动力学,有助于降低电极极化程度;另一方面,Li2ZrO3具有稳定的晶体结构,通过与NCM60材料紧密结合,提高材料机械稳定性,有效抑制微裂纹的产生并减轻界面副反应程度.正如预期,适量Li2ZrO3改性的材料(LZO@NCM60)展现出优异的电化学性能,在1 C(170 mA/g)电流密度,2.95～4.6 V电压范围内循环150次后仍有158.5 mAh/g的放电比容量,容量保持率高达86.7%.深入研究了表面修饰对材料界面机制的影响,对下一代高能锂离子电池正极材料的开发具有一定借鉴意义.

关键词：锂离子电池、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2正极材料、单晶结构、Li2ZrO3原位包覆

所属期刊栏目：47

分类号：TM912.9

在线出版日期：2023-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：861-865