Li、Al、Mg掺杂对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料晶格结构和电化学性能的影响
来源期刊：昆明理工大学学报(自然科学版)2016年第3期
论文作者：元莎 黄瑞安 郭玉忠
文章页码：29 - 36
关键词：锂离子电池;LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2;Li、Mg、Al掺杂;阳离子混排;循环性能;
摘 要：采用共沉淀高温固相反应法合成锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（811）,通过掺入Li、Mg和Al元素,并采用SEM、XRD、电化学测试,研究掺杂对材料晶体结构和电化学性能影响规律.实验结果表明:共沉淀过程中三价金属离子(Mn3+、Al3+)出现会促使少量α-Ni（OH）2形成,而Li+、Mg2+和Al3+均溶入晶格无杂相析出.高温融锂反应中,三种掺杂元素显著削弱Ni2+出现数量,抑制Ni2+混排进入Li+格位,大幅提升811基体可逆容量;Mg2+、Al3+掺杂进一步增强基体晶格稳定性,改善其循环性能;Li+-Al3+共掺杂使之达到最佳:首次充电效率ICE超过90%,0.2C倍率下50次循环容量达195.8 m Ah/g、容量保持率为96.2%.
元莎1，黄瑞安3，郭玉忠1
1. 昆明理工大学材料科学与工程学院3. 真空冶金国家工程实验室
摘 要：采用共沉淀高温固相反应法合成锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（811）,通过掺入Li、Mg和Al元素,并采用SEM、XRD、电化学测试,研究掺杂对材料晶体结构和电化学性能影响规律.实验结果表明:共沉淀过程中三价金属离子(Mn3+、Al3+)出现会促使少量α-Ni（OH）2形成,而Li+、Mg2+和Al3+均溶入晶格无杂相析出.高温融锂反应中,三种掺杂元素显著削弱Ni2+出现数量,抑制Ni2+混排进入Li+格位,大幅提升811基体可逆容量;Mg2+、Al3+掺杂进一步增强基体晶格稳定性,改善其循环性能;Li+-Al3+共掺杂使之达到最佳:首次充电效率ICE超过90%,0.2C倍率下50次循环容量达195.8 m Ah/g、容量保持率为96.2%.
关键词：锂离子电池;LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2;Li、Mg、Al掺杂;阳离子混排;循环性能;
