Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_(4))_(3)原位包覆提升单晶三元LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)性能研究

高镍三元材料因其高容量、低成本而成为最具应用前景的正极材料,但其存在循环性能差、安全性不足等问题。使用溶胶-凝胶法,利用单晶高镍三元材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)(S-NCM)表面残碱,对S-NCM进行原位Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_(4))_(3)(LATP)包覆,制备了具有小于10 nm厚度的均匀包覆层的LS-NCM正极材料。在电化学测试中,LS-NCM表现出明显提升的倍率和循环性能,这主要归因于:(1)LATP原位包覆S-NCM可显著降低其表面残碱量;(2)LATP原位包覆S-NCM可提高其表面稳定性,阻止副反应的发生,防止晶内裂纹产生;(3)因LATP具有高离子电导率,LATP原位包覆可减小S-NCM的极化。

以竹叶为碳源制备Li_(4)Ti_(5)O_(12)/C复合材料

以钛酸四丁酯、醋酸锂、柠檬酸和竹炭为原料,采用两步煅烧和溶胶-凝胶法制备了锂离子电池Li_(4)Ti_(5)O_(12)/C负极材料。采用XRD、SEM表征了材料的微观结构和形貌。采用恒流充放电、交流阻抗法和循环伏安法测试了材料的电化学性能。结果显示,Li_(4)Ti_(5)O_(12)/C具有良好的结晶度,颗粒表面光滑,分散均匀,粒径为200~300 nm。10 C倍率下,Li_(4)Ti_(5)O_(12)/C的首次放电比容量为180.4 mA·h/g,循环300圈后为167.5 mA·h/g,容量保持率为92.8%,远高于Li_(4)Ti_(5)O_(12)的46.9%。在20 C大倍率下,Li_(4)Ti_(5)O_(12)/C和Li_(4)Ti_(5)O_(12)的容量保持率分别为68.9%和41.3%。

反应型包覆改性提高高电压LiCoO_(2)的电化学性能

为了提高钴酸锂(LiCoO_(2))在高电压下的循环稳定性和倍率性能,以满足市场对消费型锂离子电池越来越高的要求,将纳米TiO_(2)、Li_(2)CO_(3)和LiCoO_(2)按照一定比例研磨后高温热处理,TiO_(2)、Li_(2)CO_(3)和LiCoO_(2)表面相互作用,原位生成Li_(4)Ti_(5)O_(12)包覆的改性LiCoO_(2)。利用SEM、TEM、XRD和ICP等表征手段对LiCoO_(2)包覆前后的物理化学性质进行测试分析,并制作电极、组装扣式半电池分析电化学特征。结果表明原位反应形成的Li_(4)Ti_(5)O_(12)包覆层能够有效的保护基体材料、减少界面副反应、降低电化学极化、缓解不可逆相变,并提高了LiCoO_(2)的离子电导,从而提高LiCoO_(2)在高电压下的循环稳定性和倍率性能。