湿法合成LiNixCoyMn1-x-yO2的E-pH图绘制及其电性能

作者：李玲; 李运姣; 徐斌; 卢伟胜; 苏千叶; 陈永祥; 李林

来源：无机材料学报, 2018, 33(03): 320-324.

• E-pH图
• Li-Ni-Co-Mn-H2O系
• 锂离子电池
• 正极材料

通过热力学计算获得了Li-Ni-Co-Mn-H2O系中各物质的热力学数据,从而绘制了25℃和200℃、离子活度为1.00下的Li-Ni-Co-Mn-H2O系电位-pH图。热力学分析结果表明:温度为25℃时,在pH 313范围内,水溶液中未出现LiNixCoyMn1-x-yO2稳定区域;随着温度升高,Li-Ni-Co-Mn-H2O系中各物质的稳定区域向低pH和低电位方向移动。在温度为200℃,pH为9.713.0的水溶液中出现了LiNixCoyMn1-x-yO2稳定区域。这说明在一定温度下,水溶液中合成LiNixCoyMn1-x-yO2是可能的,且提高温度有利于合成反应进行。进一步通过实验验证,以(Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2前驱体和LiOH·H2O为原料,在水溶液中成功获得具有α-NaFeO2层状结构的锂镍钴锰四元前驱体,经过热处理后得到循环稳定性良好的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料。实验结果证明,所绘制Li-Ni-Co-Mn-H2O系E-pH图是可靠的,且湿法合成LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料具有良好的循环性能。

• 单位
  青海快驴高新技术有限公司; 中信大锰矿业有限责任公司; 中南大学