纳米磷酸铁包覆锂离子电池正极材料LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂的制备及其电化学性能

董鹏^1,2，张英杰^1,2，刘嘉铭^1,2，李雪^1,2

1. 昆明理工大学冶金与能源工程学院2. 云南省先进电池及材料工程实验室

摘 要：为改善LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂正极材料的电化学性能,采用自制的磷酸铁纳米悬浮液,通过共沉淀法在LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂正极材料表面包覆纳米磷酸铁。应用XRD,TG-DTA,TEM等手段表征制备的磷酸铁的结构,形貌和液相状态;通过XRD,SEM,EDS,TEM,ICP,恒流充放电、循环伏安、交流阻抗表征制备的包覆材料的结构、形貌及电化学性能。研究烧结温度和包覆量对LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂正极材料电化学性能的影响。结果表明,热处理温度为400℃,2%（质量分数,下同）磷酸铁包覆能显著地改善LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂正极材料的循环性能和倍率性能。循环伏安和交流阻抗结果显示,包覆磷酸铁后改善了LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂正极材料的可逆性和动力学性能。ICP测试结果表明,磷酸铁包覆层能够有效地降低电解液对正极材料的溶解与侵蚀,稳定其层状结构,从而提高正极材料的电化学性能。

关键词：磷酸铁;正极材料;LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2;包覆;