编号：FTJS09976
篇名：多晶及单晶高镍三元材料LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2的可控制备及其电化学储锂特性
作者：张吉禄 董育辰 宋强 袁思鸣 郭孝东
关键词： 锂离子电池 超高镍正极材料 单晶 多晶 倍率性能
机构： 西安交通大学化学工程与技术学院 海军装备研究院 四川大学化学工程学院
摘要： 随着电动汽车电源及储能技术的快速发展,高镍三元层状氧化物因其高容量和低成本等优势,成为动力电池首选正极材料之一,但是高镍三元材料面临循环性能和倍率性能差等问题,严重限制了其规模化应用。高镍单晶可以有效减缓颗粒裂纹的产生,从而提高高镍正极材料的循环稳定性,但是高镍单晶严苛的制备条件限制了其开发与应用。本工作通过共沉淀-高温固相法和熔盐法分别制备出多晶高镍材料LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2(NCM-PC)和单晶LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2材料(NCM-SC),并通过电子显微技术(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、恒电流间歇滴定技术(GITT)和电化学测试对两者的晶体结构、微观形貌、电化学性能及Li+传输动力学进行了系统研究。研究表明,NCM-PC具有较高的锂离子扩散系数,导致其优异的倍率性能,在10 C充放电倍率下,其放电比容量高达164 mAh/g。尽管NCM-SC的高倍率性能欠佳,但其循环性能优异,在3 C倍率下,经100次循环后其容量保持率高达89%。本研究为进一步探索单晶/多晶超高镍(Ni≥90%)正极材料尺寸调控及性能优化提供了参考。
