钛锆镁铝共掺杂改性高镍正极晶格及电化学性能研究

作者：吕卓赟; 向伟^*

来源：广东化工, 2022, 49(13): 62-61.

• 锂离子电池
• 高镍正极
• 掺杂
• 晶体稳定

高镍材料由于其较高的镍含量，在充放电过程中表现出十分不稳定的性能，元素掺杂是改善这一问题的主要方法之一。本章利用Ti4+、Zr4+、Mg2+、Al3+四种离子对LiNi0.84Co0.11Mn0.05O2高镍三元正极材料进行掺杂改性，研究多元素掺杂引入高镍正极对晶体结构、形貌及电化学性能的影响，同时对掺杂后的煅烧温度进行探究。结果表明掺杂材料的最优煅烧温度为770℃。掺杂元素均进入体相，没有明显的包覆层，且基本不会改变材料的晶体结构。与未改性及其他掺杂的LiNi0.84Co0.11Mn0.05O2相比，Ti4+、Zr4+、Mg2+、Al3+四元素掺杂的LiNi0.84Co0.11Mn0.05O2材料具有更低的阳离子混排、被抑制的循环过程电压极化、更稳定的碱金属层与过渡金属层的结构。Ti-Zr-Mg-Al共同掺杂的样品表现出相对于原样更加优异的电化学性能，在2.7～4.3 V,1 C下循环100圈有81.6%的容量保持率；在5 C高倍率下放电容量有165.7 mAh·g-1。

• 单位
  成都理工大学