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摘要
高键能异质原子的高效掺杂是稳定高电压LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(NCM)三元正极材料并提升其电化学性能的有效策略。借助含硼前体在二次颗粒表面富集及随后高温煅烧强化B3+体相扩散的策略,构建了硼离子高效掺杂NCM正极材料(NCM-B)。引入B—O键(键能:809 kJ·mol-1)抑制了电化学反应过程中晶格氧析出,进而稳定材料的氧离子框架;此外,表面残余的高锂离子导体Li2O-B2O3包覆层可以在一定程度上稳定电极-电解液界面。与改性前NCM相比,改性后的NCM-B正极材料在3.0～4.5 V电压区间的可逆比电容量可以达到193.7 mA·h·g-1,在10 C大功率下,比电容量仍保持120 mA·h·g-1(NCM仅为78.2 mA·h·g-1)。1 C下连续循环100圈后,比电容量保持率从73%提升到90%。表面富集和扩散强化的思想也有望实现其他正极材料的高效掺杂。
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