Na2PO3F对LiNi0.83Co0.11Mn0.06O2材料的复合改性及机理分析

作者：黄擎; 丁瑞; 陈来^*; 卢赟; 石奇; 张其雨; 聂启军; 苏岳锋^*; 吴锋

来源：Acta Chimica Sinica, 2022, 80(02): 150-158.

• 锂离子电池
• 高镍正极材料
• LiF包覆
• -掺杂" name="keyword">F-掺杂
• 循环性能
• 倍率性能

采用湿化学法使用Na2PO3F对LiNi0.83Co0.11Mn0.06O2进行表面改性,得到F-掺杂和LiF包覆的正极材料. X射线衍射谱(XRD)结果显示(003)衍射峰向高角度偏移,结合X射线光电子能谱(XPS)及透射电子显微镜(TEM)证明F-进入到材料晶格内部;扫描电镜(SEM)、TEM及XPS结果显示,改性后材料表面存在均匀LiF包覆层,可提高电极/电解液界面稳定性,改善循环稳定性;通过计算锂离子扩散系数,证明Li+传输速率得到提升,倍率性能改善.电化学性能测试结果显示,材料的循环稳定性和倍率性能均得到显著提高:在2.75～4.3 V电压窗口下,材料1 C循环200周后容量保持率由32.2%提高到65.2%, 10 C条件下放电比容量由145.7 mAh/g提高到161.5 mAh/g.对循环后极片进行XPS分析,正极-电解质界面(CEI层)层中的LiF, LixPOyFz, NiF2减少,有利于提高材料稳定性及循环性能.

• 单位
  材料学院; 北京理工大学