锂离子电池用活性正极材料LiCo0.5Ni0.5O2的研究

采用热重分析方法并配合中间产物及最终产物的Ｘ射线衍射物相鉴定，研究了ＬｉＣｏ１－ｘＮｉｘＯ２合成过程机理及产物的结构和性能。揭示了由碳酸锂和钴、镍的碱式碳酸盐共混后热合成ＬｉＣｏ１－ｘＮｉｘＯ２的过程基本上分两步进行，第一步为碱式碳酸镍（钴）盐的热分解（＜３００℃），第二步（＞３００℃）为碳酸锂与上述分解产物反应合成ＬｉＣｏ１－ｘＮｉｘＯ２。生成物为ＬｉＣｏＯ２和ＬｉＮｉＯ２固溶体。随着ＬｉＣｏ１－ｘＮｉｘＯ２中ｘ值的增加，晶格参数增大。合成过程中碳酸盐分解产生的ＣＯ对Ｃｏ２＋、Ｎｉ２＋氧化成Ｃｏ３＋、Ｎｉ３＋产生影响，因此合成的气氛和原料对产物有明显影响。实验表明在空气下合成ＬｉＣｏ０．０５Ｎｉ０．５－Ｏ２的热重曲线与合成ＬｉＣｏＯ２的热重曲线最相近，生成物的容量和循环性能可达到ＬｉＣｏＯ２的水平，并应用于锂离子电池，其材料成本显著降低。