掺F影响LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2结构和性能的微观机制

作者：任明明; 刘泽萍; 袁振洛; 王洋; 范广新^*; 刘宝忠; 罗成果

来源：无机化学学报, 2021, 37(06): 1046-1054.

• 锂离子电池
• LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2
• F掺杂
• 电化学性能
• 热稳定性

以氟化锂为氟源,通过高温固相法合成了F掺杂的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和电化学测试等手段研究F影响LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2结构和性能的微观机制。结果表明:适量F掺杂可以提高正极材料的放电比容量,改善其倍率性、循环性和热稳定性。当F掺杂量(物质的量分数)为1.5%时,材料的综合电化学性能最优,初始放电比容量(0.2C)和50周循环容量保持率(1C)分别由原始的174.0 mAh·g-1(78.7%)提高到178.6 mAh·g-1(85.7%)。LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2材料性能的改善可归因于F能够增强过渡金属层、锂层与氧层之间的结合力,提高材料的结构稳定性。此外,F掺杂还有利于降低电化学反应中的界面电阻和电荷转移阻抗。

• 单位
  焦作伴侣纳米材料工程有限公司; 河南理工大学; 化学化工学院