三元锂离子正极材料LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_(2)的控制合成与储能特性

摘要

采用草酸共沉淀法和高温固相法相结合的方法成功合成了LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_(2)(NCM622)三元锂离子正极材料,通过先用水热合成草酸钴锰前驱体,然后再与镍盐、锂盐进行高温固相反应,避免了Ni^(2+)、Co^(2+)、Mn^(2+)在草酸中沉淀不均匀的问题。X射线衍射(XRD)分析结果表明,该材料具有典型的类似α-NaFeO_(2)的层状结构以及低的阳离子混排。电化学性能测试结果显示,相比于商业镍钴锰酸锂(NCM-商业),NCM622表现出优良的循环稳定性和倍率性能,在0.1C下经850℃处理的NCM-850试样的初始放电容量为184.1mAhg^(-1),高于NCM-商业的175mAhg^(-1),在0.2C循环100圈以后NCM-850的容量保持率为88.6%而NCM-商业的保持率仅为47.8%。在5C下NCM-850仍然具有98.1mAhg^(-1)的容量。这主要归因于材料拥有更稳定的晶体结构和更宽的离子扩散通道。