Zr、W共掺杂对LiNi0.88Co0.06Mn0.06O2形貌及电化学性能的影响

作者：阮丁山; 林波; 胡国荣^*; 杜柯; 刘伟健; 陈希文; 许帅军; 罗翠苹; 缪建麟; 陈喜; 李长东

来源：无机化学学报, 2020, 36(12): 2289-2298.

• 锂离子电池
• 正极材料
• 一次颗粒
• 锆掺杂
• 钨掺杂

采用共沉淀法制备前驱体Ni0.88Co0.06Mn0.06(OH)2,经高温固相烧结合成一次颗粒分散良好的高镍三元材料,探索了氧化锆(ZrO2)与氧化钨(WO3)共掺杂对材料一次颗粒的形貌及电化学性能的影响。结果表明,Zr掺杂对Li Ni0.88Co0.06Mn0.06O2(NCM-Z)一次颗粒的尺寸影响不大,但可以改善材料的循环性能;而引入W形成Zr和W共掺杂后,获得的NCM-ZW一次颗粒明显变小,材料形貌从分散的一次颗粒变成二次颗粒团聚体,因此推测W可抑制晶体生长。为了进一步合成一次颗粒分散良好的Zr和W共掺杂正极材料,研究了烧结温度对一次颗粒生长的影响,最终在900℃下保温12 h,得到了一次颗粒分散良好的Zr和W共掺杂正极材料。XRD结果表明,900℃烧结的Zr和W共掺杂样品具有良好的层状结构与较低的阳离子混排度。该样品在0.1C下首次放电容量为203.7 mAh·g-1;5C大倍率下容量可达151.2 mAh·g-1,经过100周循环后,放电容量保持率为84.6%。

• 单位
  广东邦普循环科技有限公司; 中南大学