Ni_(0.88)Co_(0.09)Mn_(0.03)(OH)_(2)前驱体离子共掺杂对正极材料性能的影响

高镍正极材料容量高、成本低,在锂离子电池中具有巨大的应用潜力,但容量衰减快、热稳定性差的缺点阻碍了其大规模应用。在Ni_(0.88)Co_(0.09)Mn_(0.03)(OH)_(2)前驱体中掺杂Mg^(2+)或/和W^(6+),通过高温固相法合成正极材料,研究了不同掺杂元素对前驱体及正极材料的影响。结果表明:前驱体中Mg^(2+)和W^(6+)共掺杂对应的正极材料Li_(0.991)Mg_(0.009)Ni_(0.879)Co_(0.090)Mn_(0.030)W_(0.001)O_(2)具有优异的综合性能,0.1 C下放电比容量为218.06 mAh/g,1 C下循环100圈容量保持率为90.82%,5 C下放电比容量为184.0 mAh/g。此外,Mg^(2+)和W^(6+)共掺杂显著提高了材料的放热峰温度(221.8℃),说明材料的热稳定性得到了改善。该研究证明共掺杂材料综合性能最佳,为开发更安全、更高能量密度的锂离子电池正极材料提供了可行性策略。