ZrO2包覆对层状氧化物正极材料储钠性能的改善

作者：孙阳; 王红^*; 车海英; 廖小珍; 李林森; 崔桂嘉; 杨为民; 马紫峰

来源：过程工程学报, 2022, 22(01): 72-78.

• 钠离子电池
• 层状氧化物正极材料
• ZrO2包覆
• 高温性能
• 空气稳定性

层状氧化物正极材料具有良好的结构稳定性和较高的充放电比容量,是一类理想的钠离子电池正极材料。本工作研究了层状氧化物正极材料NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2表面修饰对其电化学性能的影响,采用固相球磨法在正极材料表面包覆一层纳米ZrO2,采用形貌、结构、电化学方法等研究了包覆后性能改进机理。研究结果表明,ZrO2在NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2表面形成一层惰性保护层,有效隔开了电解液与正极材料的接触,缓解了电解液的分解速度,抑制了金属离子的溶出速度,从而显著改善了电池的循环性能以及高温性能。在ZrO2包覆修饰后,55℃下正极材料相比于未包覆的正极材料有明显提升,100次循环后容量保持率达到83.6%,高于未包覆的75.2%。此外,包覆后的NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2正极材料在空气环境存储后,稳定性得到明显提高。

• 单位
  上海交通大学; 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院