K^(+)掺杂LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)材料的制备及电化学性能研究

摘要

锂离子电池正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)具有放电比容量大、热稳定性好、成本低、安全性能好等优点,但其倍率性能有待进一步提升。本文采用水热法制备了K^(+)掺杂LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)材料LNCM-x K。通过X射线衍射谱、场发射扫描电镜和X射线光电子能谱表征LNCM-x K的形貌和结构,通过电化学工作站和蓝电测试系统测试其电化学性能。结果表明:K^(+)掺杂能有效降低阳离子混排程度,改善LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)材料的电化学性能,其中当x=0.125时K^(+)掺杂LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)样品(LNCM-0.125K)阳离子混排程度最低;LNCM-0.125K样品电化学性能最佳,0.2 C下50次循环后容量保持率为96.15%;在不同电流密度(0.2 C,0.5 C,1 C,2 C,5 C)下进行倍率性能测试,连续充放电30次后LNCM-0.125K样品容量保持率为97.00%。