Ni0.88Co0.09Mn0.03(OH)2前驱体离子共掺杂对正极材料性能的影响

摘要

高镍正极材料容量高、成本低,在锂离子电池中具有巨大的应用潜力,但容量衰减快、热稳定性差的缺点阻碍了其大规模应用.在Ni0.88Co0.09Mn0.03(OH)2前驱体中掺杂Mg2+或/和W6+,通过高温固相法合成正极材料,研究了不同掺杂元素对前驱体及正极材料的影响.结果表明:前驱体中Mg2+和W6+共掺杂对应的正极材料Li0.991Mg0.009Ni0.879Co0.090Mn0.030W0.001O2具有优异的综合性能,0.1 C下放电比容量为218.06 mAh/g,1 C下循环100圈容量保持率为90.82％,5 C下放电比容量为184.0 mAh/g.此外,Mg2+和W6+共掺杂显著提高了材料的放热峰温度(221.8°C),说明材料的热稳定性得到了改善.该研究证明共掺杂材料综合性能最佳,为开发更安全、更高能量密度的锂离子电池正极材料提供了可行性策略.