P2-O3复合相富锂锰基正极材料的合成及性能研究

作者：张建宇; 鲁理平; 于志辉; 宋进; 夏定国^*

来源：储能科学与技术, 2020, 9(02): 346-352.

DOI：10.19799/j.cnki.2095-4239.2020.0021

• 复合相
• 富锂锰基正极材料
• 电压衰退
• 首圈库仑效率

为了解决高比能富锂材料电压衰退、首圈库仑效率低、倍率性能差等问题,本文通过简单的固相烧结法合成P2-O3复合相富锂正极材料。该材料利用P2相在首次充放电过程中转化为O2相,避免过渡金属迁移,有效地降低了循环过程中的电压衰退,极大地提高了首圈库仑效率和倍率性能。电化学性能测试表明,在2.0～4.6 V以0.1 C (1 C=200 mA/g)电流进行充放电,P2-O3复合相富锂正极材料可以提供高于290 mA·h/g的比容量,首圈库仑效率高达97%。1 C放电比容量约为240 mA·h/g,100圈容量保持率接近80%;100圈平均电压衰退小于170 m V。该复合相富锂正极材料合成制备简单;在2.0～4.6V电压范围内,实现传统富锂材料在2.0～4.8 V下的高容量,这大大促进了富锂材料与商用电解液的匹配;此外,循环性能相对良好,电压衰退也得到了一定的抑制,有力地推动了富锂材料在电动汽车市场上的应用。

• 单位
  北京大学; 北京工业大学