掺杂Al和Zr对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料晶体结构和电化学性能的影响

作者：张英杰; 彭程万里; 周友元

来源：矿冶工程, 2017, 37(02): 116-120.

• 锂离子电池
• 正极材料
• 掺杂
• 电化学性能

采用高温固相法掺入Al和Zr元素合成锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2,运用X射线衍射仪和扫描电镜对掺杂改性后的正极材料晶体结构和微观形貌进行表征,对电性能进行评估,探讨离子掺杂对材料结构以及电化学性能的影响。结果表明:2种元素均能很好地融入到晶格中,呈现出良好的六方晶系层状结构;在对容量影响不大的情况下,通过掺杂有效提升了材料的可逆容量,晶体稳定性得到加强,材料循环性能得以改善。在对应烧结成品中Zr占过渡金属的摩尔比为2%时,首次放电比容量为202.7 mAh/g,首次充放电效率为90.3%,1C循环50周后容量保持率为91.42%;而对应烧结成品中Al占过渡金属的摩尔比为2%时,首次放电比容量为202.2 mAh/g,首次充放电效率为90.2%,1C循环50周后容量保持率为89.78%。相比之下,掺杂Zr元素比掺杂Al元素更有优势,表现出良好的电化学性能。

• 单位
  昆明理工大学; 湖南长远锂科有限公司