LiCr0.1Ni0.45Mn1.45O4/Li4Ti5O12锂电池容量衰减机理的研究

以LiCr0.1Ni0.45Mn1.45O4为正极,Li4Ti5O12为负极组装成新型LiCr0.1Ni0.45Mn1.45O4/Li4Ti5O12电池体系,采用恒流充电模式进行充放电容量和循环性能等电化学性能测试,并通过交流阻抗和循环伏安测试对其容量衰减机理进行研究,结果表明:对于LiCr0.1Ni0.45Mn1.45O4/Li4Ti5O12电池体系,正极活性物质过量越多,循环性能越好;负极-正极活性物质比例N/P为1.1、0.9、0.7 的电池体系,25 次循环后容量保持率分别为61.4%、70.4%、97.9%;LiCr0.1Ni0.45Mn1.45O4/Li4Ti5O12电池容量衰减的直接原因是电池正负极表面持续生成的CEI 膜和SEI 膜造成的活性Li+消耗和电池倍率能力下降。

共沉淀法制备球形LiCr_(0.1)Ni_(0.45)Mn_(1.45)O_4正极材料及性能表征

采用共沉淀和固相烧结工艺制备LiNi0.5Mn1.5O4和LiCr0.1Ni0.45Mn1.45O4正极材料,对其比表面积、振实密度、倍率性能、高低温循环性能等性能指标进行测试,并利用SEM、XRD对所制材料进行形貌观察及物相分析。结果表明:添加微量Cr元素可稳定材料结构,降低比表面积,改善LiNi0.5Mn1.5O4材料电化学性能;LiCr0.1Ni0.45Mn1.45O4正极材料振实密度可达到2.32 g/cm3,比表面积可达到0.51 m2/g,25℃下1.5C充放电,最高容量达到127.2 m A·h/g,300次循环后容量保持率为94.9%;50℃下1.5C充放电,初始容量达到128.5 m A·h/g,200次循环后容量保持率为88.7%。经XRD分析,循环完成后材料尖晶石的结构没有变化。