王接喜, 李新海, 王志兴, 李灵均, 郭华军, 岳 鹏, 伍 凌

(中南大学 冶金科学与工程学院，长沙 410083)

体积小、能量密度大的锂离子电池在便携电子设备和电动汽车等领域具有很好的发展前景。其中层状结构正极材料LiCoO2已经得以大规模商业化应用，但是由于钴的毒性和高成本，其进一步的发展受到了限制[1−2]；LiMn2O4材料由于在充放电过程中产生Jahn-Teller效应，发生形变，使其容量衰减较快，循环性能较差[3]；LiNiO2具有与 LiCoO2相似的层状结构，毒性小，成本低，容量大，但因镍倾向于形成Ni2+，Ni2+过量时会占据Li+的位置，影响锂离子电池的电化学性能，另外，其安全问题也有待进一步解决[4]。

具有层状结构的 LiNi1−xMxO2(M=Co, Mn)和LiNi1−x−yCoxMnyO2多金属氧化物正极材料，不仅继承了 LiCoO2良好的循环性能、LiNiO2的高比容量和LiMn2O4的高安全性[5−6]，而且还具有成本低、毒性小等优点[7]，被认为是可替代 LiCoO2的正极材料之一[8−9]。NA 等[10]采 用 氢 氧 化 物 泥 浆 法 合 成LiNi0.5Mn0.5O2，在截止电压为4.6 V时的放电比容量明显高于4.3 V，但其循环性能基本不变；XIAO等[11]报道了聚合物热解法合成LiNi0.8Co0.2O2，在3.0～4.3 V电压区间内首次放电比容量为 189 mA·h/g；ZHANG等[12]利用草酸盐共沉淀法合成具有电化学活性的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料，在2.75～4.30 V电压区间内放电容量达到159.7 mA·h/g，在2.75～4.50 V电压区间内可达196.9 mA·h/g，循环性能好。

作为锂离子电池正极材料，LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2在混合动力汽车的应用具有很好的发展前景，其研究受到广泛关注[13−14]。然而，容量衰减较快、循环性能差、低倍率性能等缺点制约着 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的发展应用[13]。合成粒度细小的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2是提高其电化学性能的有效方法[15−16]，因为小颗粒活性物质有利于锂离子的嵌入和脱出，充放电的可逆程度高[17−18]。……