LixNi0.5Co0.5O2的态密度计算及电化学性能研究

摘要

为获得综合性能更好的锂离子二次电池正极材料,分析了Co掺杂对LixNiO2电化学性能的影响.采用密度泛函DFT理论对LixNiO2和LixNi0.5Co0.5O2的平均放电电压和态密度进行了计算.同时,用共沉淀法制备了LixNiO2和LixNi0.5Co0.5O2锂离子二次电池正极材料,并对其进行了XRD结构分析和恒流充放电测试.实验和计算结果表明:随锂离子嵌入正极(电池放电),电池的电压逐渐降低,材料的态密度峰向低能量方向移动;与LixNiO2相比,LixNi0.5Co0.5O2的电压平台相对较高(当0.25≤x≤0.5),而且在Li+嵌/脱时,LixNi0.5Co0.5O2的结构变化相对较小;Co离子的掺入,减小了NiO6八面体的畸变度,使材料的电化学稳定性得以提高.在钴掺杂镍酸锂体系中,NiO6和CoO6具有相互的稳定作用.