Ti掺杂改性LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2正极材料及其电化学性能研究

作者：张军; 郭孝东^*; 吴振国; 向伟

来源：高校化学工程学报, 2020, 34(04): 1053-1059.

• 正极材料
• 富镍层状氧化物
• 掺杂
• 钛

高镍LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2正极材料已商业应用于锂离子动力电池。进一步提升结构稳定性和电化学性能是高镍材料大规模应用的关键。采用Ti4+掺杂来调变材料结构,研究Ti4+掺杂对材料的晶体结构、形貌和电化学性能的影响及作用机制。实验结果表明Ti4+掺杂对颗粒形貌无明显影响,但可有效抑制Li+/Ni2+离子混排,拓宽过渡金属层间距,提高锂离子扩散速率,从而改善材料循环和高倍率性能。由于Ti4+为电化学惰性离子,低倍率下材料的放电比容量略有下降,1%Ti4+掺杂的样品电化学性能最优。在3.0～4.3 V、5.0 C下的放电比容量为126.6 mA×h·g-1,较原材料的91.0 mA×h·g-1提升明显;1.0 C下放电比容量为144.2 mA×h×g-1,循环100周后容量保持率高达95.0%。在3.0～4.6 V的电压区间内,1.0 C下循环100周的容量保持率仍有84.1%。

• 单位
  化学化工学院; 乳源东阳光磁性材料有限公司; 成都理工大学