Li1.4Al0.4Ti1.6(PO4)3修饰富锂锰基Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2锂离子电池正极材料(英文)

作者：来湘皖; 胡国荣^*; 彭忠东; 曹雁冰; 杜柯; 刘业翔

来源：Journal of Central South University (English Edition), 2022, 29(05): 1463-1478.

• 表面包覆
• 富锂正极材料
• 电化学性能
• Li1.4Al0.4Ti1.6(PO4)3
• Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2
• 锂离子电池

富锂锰基材料Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2(LRNCM)以其优异的放电比容量和低廉的成本成为锂离子电池正极材料的研究热点。然而，富锂锰基材料存在循环性能和倍率性能差的不足，限制了其商业化的应用。快离子导体因其具有较好的稳定性和较高的锂离子传导速率等特点，被广泛用于正极材料的包覆研究。本研究采用溶胶凝胶法合成了Li1.4Al0.4Ti1.6(PO4)3(LATP)快离子导体，并对Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2正极材料颗粒表面进行包覆改性。电化学测试结果表明，LRNCM@LATP1样品在0.2C条件下循环100次仍有198 mA·h/g的放电比容量，容量保持率达到81%，相较未包覆的P-LRNCM(放电比容量188.4 mA·h/g，容量保持率76%)表现出更优异的循环性能。离子扩散速率(DLi+)是影响材料倍率性能的重要因素，包覆1%LATP的LRNCM材料(LRNCM@LATP1)在100次循环后，DLi+从包覆前的4.94×10-13 cm2/s提高到包覆后的5.68×10-12 cm2/s，材料界面的离子传输能力得到了改善，LRNCM@LATP1在5C放电条件下的比容量可以达到102.5 mA·h/g，高倍率性能得到提升。因而，LATP的包覆改性可有效提高Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2的电化学性能，对锂离子正极材料的研究具有重要的意义。

• 单位
  中南大学