Al掺杂对LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2三元材料性能的影响

作者：王思亮^*; 武小兰; 白志峰

来源：功能材料, 2022, 53(01): 1085-1089.

• Al掺杂
• LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2三元材料
• 电化学性能
• 稳定性

采用共沉淀法制备了Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2前驱体,再通过高温固相法制备了不同Al掺杂量(0,1%,2%和3%)(摩尔分数)的LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(NCM622)三元材料。通过XRD、SEM和恒流充放电测试等对NCM622三元材料的物相结构、微观形貌和电化学性能等进行了分析。结果表明,所有NCM622三元材料的特征衍射峰基本一致,结晶度较高,Al的引入使NCM622三元材料晶体结构中的Li+和Ni2+的混乱程度降低;所有NCM622三元材料的尺寸基本都在100～150 nm左右,呈现出片状结构,掺入Al后,材料的颗粒尺寸减小且分布更均匀,这缩短了材料中Li+的扩散,提升了材料的充放电循环性能;所有NCM622三元材料的电压平台基本一致,材料内部无相变发生,随着Al含量的增加,材料的初始放电比容量逐渐增加,且充放电曲线的交叉点有右移趋势,Al的引入降低了材料的极化,提高了材料在放电过程中的稳定性。当Al含量为3%(摩尔分数)时,材料的初始放电比容量达到最大,为179.6 mAh/g,经过30次循环后,容量保持率为96.83%,且极化程度最低,该掺杂比例下制备的NCM622三元材料的电化学性能最佳。

• 单位
  机电工程学院; 西安建筑科技大学