快离子导体LiTi2(PO4)3在LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料表面的原位反应包覆及其电化学性能

摘要

通过原位反应法,利用富镍层状金属氧化物LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(LNCM811)正极材料表面残余的氢氧化锂和碳酸锂,与C8H20O4Ti和(NH4)H2PO4反应,在LNCM811表面原位生成快离子导体LiTi2(PO4)3(LTP)包覆层.这种原位反应的包覆方法有利于移除LNCM811表面有害的残留物氢氧化锂和碳酸锂.而且,获得的LTP均匀包覆层不仅可以有效地抑制LNCM811表面和电解液的直接接触及其副反应,还可以确保充放电循环过程中LNCM811正极材料的快速Li+传导.因此,在LTP包覆层的多重作用下,LTP包覆的LNCM811正极材料具有优异的循环稳定性和倍率性能:在0.2C时,首次放电比容量高达200.6mAh·g-1,200圈后的可逆容量依然有155.7 mAh·g-1;在2C和5C的高电流密度下,200圈后的可逆容量仍然有126.4和111.9 mAh·g-1.