Li[Li_(0.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)]O_2的界面电化学行为

对Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2材料首次充放电曲线的分析表明:充电4.5 V处的平台对应于材料结构的转变,活性组分Li2MnO3在4.5 V处释放出氧气的同时脱出Li+,生成较高的容量;在嵌锂过程时,由于氧空缺造成结构的重排,产生不可逆容量损失。循环伏安与电化学阻抗谱测试结果表明:材料结构在4.4 V后发生改变,进行重排;从SEM图可观察到电极材料的表面覆盖有一层厚厚的膜,原因是形成了一层固态钝化物膜;容量微分(dQ/dU)曲线分析结果与循环伏安曲线一致,说明富锂材料在首次循环时遵循氧脱出机理。

Li_(1.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54)O_2正极材料的制备及性能

采用共沉淀法合成了球形Ni0.13Co0.13Mn0.54(OH)1.6前驱体,与锂结合生成Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2正极材料。采用X射线衍射(XRD)、电子扫描电镜(SEM)、循环伏安测试(CV)、交流阻抗测试(EIS)和充放电测试对Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2正极材料进行了表征。结果表明,所合成的材料具有球形形貌,粒度分布均匀,振实密度达2.1 g/cm3,材料0.2 C首次放电比容量280.9 mAh/g,1 C首次放电比容量237.1 mAh/g,循环50次后1 C容量保持率92.5%,表现出优异的电化学性能。

LiFeO_2包覆锂离子正极材料Li[Li_(0.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)]O_2制备及性能表征

采用溶胶-凝胶工艺在Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2表面包覆LiFeO2,并用扫描电镜(SEM),X-射线衍射(XRD),EIS和恒电流充放电等方法研究了不同包覆量的LiFeO2包覆对Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2结构和电化学性能的影响。XRD、SEM实验数据表明,该材料具有层状α-NaFeO2结构,包覆后材料结构没有变化,表面覆盖上一层纳米级别的颗粒。电化学性能测试结果表明,质量分数1%LiFeO2包覆能显著改善Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2材料在高截止电压(4.8 V)下的循环性能和倍率性能,EIS研究结果显示其界面阻抗明显减小,电子电导率得到提高,从而提高电化学性能。

Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2的Al_2O_3包覆改性

采用共沉淀法合成富锂锰基正极材料Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2,以Al2O3对材料进行表面包覆改性。经X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对所合成材料的结构和形貌进行表征,通过恒流充放电测试和交流阻抗测试研究材料的电化学性能。结果表明:表面包覆改性前后的材料均为α-NaFeO2层状构型;经过25次循环后,包覆Al2O3材料的放电比容量为240 mAh·g-1,容量保持率达95.1%;电荷迁移电阻减小150Ω,呈现更优的电化学性能。