具有介孔包覆层Co 3 O 4 /LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 复合正极材料的制备

发布时间：2021-08-05 10:13

　　以水和乙二醇的混合溶液作为溶剂,草酸作为络合剂和沉淀剂,采用溶剂热法制备出粒径为300～500nm的块状LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2（NCM622）材料。通过湿法包覆,在NCM622颗粒表面形成一层带有许多介孔的Co3O4包覆层。通过X射线衍射仪、透射电子显微镜、恒电流充放电技术、循环伏安法以及交流阻抗谱等手段对材料的结构、形貌和电化学性能（放电性能、循环性能、倍率性能和材料内阻）进行表征。结果表明:经过Co3O4包覆后的电极材料在电化学性能方面都有一定改善。尤其是3%Co3O4包覆的材料,电化学性能最为优异。在0.1C倍率条件下首次放电比容量达到191mAh/g,在0.2C下循环100圈,材料的容量保持率从最初的61.2%提高到87%,且包覆后的阻抗也明显降低。 

【文章来源】：化工新型材料. 2020,48(10)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

NCM、NCM-C1、NCM-C2、NCM-C3的XRD谱图

NCM、NCM-C1、NCM-C2和NCM-C3在0.1C下的首次充放电曲线见图3。由图可见，在0.1C(1C=180mA/g）倍率下，NCM的放电比容量为180mAh/g，经过Co3O4改性包覆之后，NCM-C1、NCM-C2和NCM-C3在0.1C条件下的首次放电比容量分别为182mAh/g、191mAh/g和178mAh/g。其中，NCM-C2材料的首次放电比容量最高，这说明适量的Co3O4包覆不会阻碍Li+的扩散，还可以提高材料的比容量。而5%Co3O4包覆后，由于太厚的包覆层会增加Li+的扩散路径，降低扩散效率，因此使包覆后材料的比容量降低，这与TEM结果一致。2.3.2 倍率性能分析

图4为NCM、NCM-C1、NCM-C2和NCM-C3在不同倍率下的放电比容量图。由图可见，在不同的倍率条件下，改性与未改性材料的放电比容量有明显的不同，尤其随着倍率的增大，放电比容量的差距也更大。NCM在5C的大倍率下放电比容量较低，仅为71mAh/g。NCM-C1、NCM-C2和NCM-C3的放电比容量分别为90mAh/g、100mAh/g和82mAh/g。这说明适当的Co3O4包覆可以有效地改善材料在大倍率下放电比容量降低的情况，并且提高材料的稳定性。

【参考文献】：
期刊论文
[1]高镍三元锂电正极材料的掺杂改性研究进展[J]. 孙立国.  广东化工. 2018(03)

博士论文
[1]高容量Li-Ni-Co-Mn氧化物正极材料的合成及其动力学研究[D]. 张贤惠.中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所) 2017



本文编号：3323571