LiClO₄预氧化Ni_0.8Co_0.17Al_0.03（OH）₂提升锂离子电池的循环稳定性

作者：赖福林; 王玉琴; 马全新; 周翎飞; 杨梦倩; 钟盛文; Sydorov Dmytro

来源：有色金属科学与工程, 2023, 14(01): 57-66.

DOI：10.13264/j.cnki.ysjskx.2023.01.008

• 层状高镍正极材料
• 预氧化改性
• Li+/Ni2+混排
• 循环稳定性

层状高镍正极材料(LiNi0.8Co0.17Al0.03O2)因为具有高的镍含量，相比于LiCoO2拥有更高的比容量和更低的成本，受到了大众的欢迎。然而，循环过程中容量的快速衰退阻碍了LiNi0.8Co0.17Al0.03O2的进一步商业化使用。其中，Li+/Ni2+混排现象是造成材料不良循环性能的主要原因之一。本文中，使用具有强氧化性的LiClO4对Ni0.8Co0.17Al0.03（OH）2前驱体进行预氧化处理。X射线衍射（XRD）测试和精修结果显示，LiClO4处理后的LiNi0.8Co0.17Al0.03O2（LiClO4-NCA）样品有着更低的Li+/Ni2+混排程度，这与X射线光电子能谱（XPS）测试得到的正极材料中Ni2+/Ni3+结果相一致。电化学测试结果显示，LiClO4-NCA相比于原始样品LiNi0.8Co0.17Al0.03O2（NCA）具有更优异的循环性能，1 C倍率循环100圈后，LiClO4-NCA的容量保持率（94.3%）明显高于NCA（82.4%）。LiClO4-NCA优异的电化学性能归因于LiClO4促进了材料中的Ni2+转化为Ni3+，减少了阳离子混排现象，保持了更完整的层状结构。因此，LiClO4对Ni0.8Co0.17Al0.03（OH）2前驱体进行预氧化处理可以改善材料中的Li+/Ni2+混排现象，优化层状高镍正极材料的循环稳定性。

• 单位
  江西理工大学