双掺杂策略助力单晶LiNi_(0.9)Co_(0.05)Mn_(0.05)O_(2)材料

锂离子电池中,由超高镍LiNi_(0.9)Co_(0.05)Mn_(0.05)O_(2)组成的层状正极材料是实现高能量密度的关键。高镍含量正极材料具有高能量密度、长寿命、低成本优势,商业化需求量很大。高压运行是提高锂离子电池能量密度的有效途径。然而,高压循环下不可逆的容量衰减使正极材料难获得高效的容量保持率。以Al_(2)O_(3)和TiO_(2)为掺杂物质,经高温固相烧结合成Al/Ti共掺杂的单晶正极材料LiNi_(0.9)Co_(0.05)Mn_(0.05)O_(2)。用X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电镜对Al/Ti共掺杂的调节机制进行表征和分析。结果表明:Al/Ti共掺杂可有效抑制不可逆相变,促进Li^(+)的传输,稳定材料的层状结构。这项工作揭示共掺杂的关键作用,说明Al/Ti掺杂如何调控正极材料的晶体结构,为开发高性能层状正极提供新思路。