LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料的高电压研究

使用LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料制作出软包电池,在不同电压上限(4.2V、4.25V、4.3V、4.35V)下进行电化学测试,再采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM),对循环100次后的极片进行结构和形貌表征.XRD图谱表明,循环100次后的材料仍具有α-NaFeO2型结构,并且仍是层状结构,但电压上限为4.35V时材料I003/I104值小于1.2,出现了较高的阳离子混乱.在4.2V、4.25V、4.3V和4.35V的电压上限下,电池的首次放电容量依次为161.5mAh/g、162.9mAh/g、169.2mAh/g和176.6mAh/g.相较于4.2V,电压上限为4.25V、4.3V和4.35V时,容量提高率依次为0.87%、4.77%和9.35%.电压上限为4.2V、4.25V、4.3V和4.35V的电池200次循环(0.2C)测试后,容量保持率依次为95.09%、94.41%、95.52%、95.56%.虽然电压上限为4.35V时材料出现阳离子无序,但其电化学性能却是最好的,可能是由于Co离子高价迁移到Li层时注入过量电荷,使通过大的二次粒子内部晶界网络时具有高电子传导性.