锂离子电池富锂正极材料Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2的合成及性能

摘要：

随着电动汽车的发展,迫切需要具有高安全性、高能量密度、高功率、大容量、长寿命、高环保、低成本等优点的锂离子电池.层状结构的富锂锰基正极材料由于具有比容量高、平台电压高、热稳定性好、价格低廉的特点而被认为是有希望的未来电动汽车候选正极材料之一.尽管其拥有很高的比容量,但仍存在着首次循环不可逆容量高、倍率性能差等问题,纳米化是改进材料倍率性能的一种有效手段.本文以NiO,Co3O4,MnCO3和Li2CO3为原料,成功制备得到了纳米级的锂离子电池正极材料Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和充放电测试对所得样品的结构、形貌及电化学性能进行了表征.结果表明,合成的Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2材料具有层状结构,一次颗粒均匀、细小,平均颗粒尺寸约为90 nm,并具有良好的电化学性能,在2.0～4.8V以0 1C充放电时,首次放电比容量达到284 mAh·g-1,首次库伦效率为86.1％.材料同时拥有良好的倍率性能,1.0C放电容量达到240 mAh·g-1,3.0C放电容量达到210 mAh·g-1.

关键词：Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2、锂离子电池、正极材料、纳米颗粒

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分类号：TM911

资助基金：国家科技部高技术研究计划“863计划”项目2012AA052201;国家自然科学基金项目51302017资助

在线出版日期：2016-03-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：38-42