层状LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料的多元掺杂改性

被引:16
作者
禹筱元 [1 ]
胡国荣 [2 ]
刘业翔 [2 ]
机构
[1] 华南农业大学理学院生物材料研究所
[2] 中南大学冶金科学与工程学院
基金
广东省自然科学基金; 广东省科技计划;
关键词
锂离子电池; 正极材料; 层状LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2; 掺杂; 改性; 电化学性能;
D O I
10.19476/j.ysxb.1004.0609.2010.06.021
中图分类号
TM912.9 [各种材料蓄电池];
学科分类号
摘要
采用共沉淀法制备锂离子电池掺杂型层状LiNi1/3Co1/3Mn1/3-xMxO2(M=Mg、Al、Cr)正极材料。采用X射线衍射、扫描电镜、充放电实验和交流阻抗实验对LiNi1/3Co1/3Mn1/3-xMxO2正极材料的结构、形貌、电化学性能以及动力学参数进行表征。结果表明:当掺杂量x=0.05时,Mg2+、Al3+掺杂的正极材料在2.8~4.3V、0.1C下的首次放电比容量分别为139.2、151.6mA·h/g,20次循环后的容量保持率分别为98.8%和96.7%;掺杂Mg2+或Al3+均能提高LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的交换电流密度和锂离子扩散系数。结合实验结果和掺杂离子的离子半径和化学稳定性,解释了掺杂离子在LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2晶格中的占位及其在充放电过程中的作用。
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