压电材料K0.5Na0.5NbO3表面修饰高镍正极材料LiNi0.83Co0.12Mn0.05O2的电化学性能研究

作者：冯婷; 王睿; 王京玥; 王磊营; 石沁灵; 王立帆^*; 詹纯

来源：稀有金属与硬质合金, 2022, 50(05): 89-95.

DOI：10.19990/j.issn.1004-0536.2022.05.089.07

• 锂离子电池
• 高镍正极材料
• 表面修饰
• 压电材料
• K0.5Na0.5NbO3(KNN)
• 电化学性能

采用原位包覆法制备压电材料K0.5Na0.5NbO3(KNN)表面修饰高镍正极材料LiNi0.83Co0.12Mn0.05O2,并对其进行电化学性能研究。XRD图谱表明，KNN表面修饰样品并未改变高镍正极材料的层状结构。通过XRD结构精修也证实了KNN的存在且本体材料的晶体结构未受影响。EDS面扫描结果表明，KNN已成功地包覆在高镍正极材料的表面。电化学性能测试结果表明，在2.8～4.3 V电压范围内，0.1 C倍率下改性样品KNN@NCM83的初始放电比容量升高；循环100圈后，改性样品仍保持157.8 mA·h/g的放电比容量，容量保持率为82.3%,而原始样品NCM83仅保持133.6 mA·h/g的放电比容量，容量保持率为75.2%。与原始样品相比，KNN@NCM83表现出了更优异的倍率性能，在5 C和10 C倍率下的放电比容量分别为155.6、148.6 mA·h/g,表明KNN能有效提高高镍正极材料的Li+传输效率，进而提高样品的倍率性能。EIS测试结果表明，在充放电循环后KNN@NCM83电极表面生成的固体电解质界面膜(CEI膜)薄而稳定且电荷迁移阻抗较小，充分说明改性样品的结构稳定，可逆性良好。

• 单位
  北京科技大学