高性能单晶LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料的制备工艺及性能研究

摘要

通过共沉淀法并辅助球磨工艺制备了Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2前驱体,采用掺杂和固相烧结工艺制备了单晶LiNi0.5-Co0.2Mn0.3O2材料,并对其进行扫描电子显微镜法(SEM)、一次粒子尺寸测量、充放电容量、倍率性能、循环性能等性能指标测试,结果表明:烧结温度和铝掺杂量能够显著影响LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料烧结过程中一次粒子的成长,一次粒子尺寸的长大明显降低了LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料的放电容量、首次效率;铝掺杂量为0.2％(质量分数),940℃烧结时,LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料一次粒子平均尺寸在3.21 μm;3～4.3V,0.2 C充放电,扣式电池放电比容量为157.8 mAh/g,首次效率为86.6％;3～4.4V下充放电,0.5 C/0.1 C、2C/0.1 C的容量保持率分别为94.7％和86.1％,300次充放电后,容量保持率为91.3％,倍率性能和循环寿命均显著优于市售产品.