pH对三元材料前驱体物理性能的影响
2012-11-14王旭阳叶学海郅晓科何爱珍张洪源
王旭阳,叶学海,郅晓科,许 寒,赵 桢,何爱珍,张洪源,章 甦
(中海油天津化工研究设计院,天津300131)
电池材料
pH对三元材料前驱体物理性能的影响
王旭阳,叶学海,郅晓科,许 寒,赵 桢,何爱珍,张洪源,章 甦
(中海油天津化工研究设计院,天津300131)
在不同pH下共沉淀制备了正极材料LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2的前驱体Ni1/3Mn1/3Co1/3(OH)2。通过对前驱体产物进行粒径分布分析、振实密度分析及扫描电镜照片分析,比较了pH对合成前驱体材料性能的影响。结果表明,在pH等于11.0条件下,合成的前驱体粒径分布均匀,振实密度高,形貌规则。将该条件下的前驱体与氢氧化锂混合煅烧制备得到LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2。经电化学性能测定,发现其电化学性能优异,在0.2 C和1.0 C下首次放电容量可达160.0 mA·h/g和129.9 mA·h/g;在1.0 C下循环20次后,容量保持率高达94%。
锂离子电池;pH;LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2
作为新一代可充电式高能电池的锂离子电池,以其工作电压高、能量密度大、安全性能好、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应等众多优点而被广泛应用于手机、笔记本电脑等各种便携式仪表和工具,同时,在电动汽车中也具有很好的应用前景[1-3]。
自从T.Ohzuku等对LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2正极材料进行研究报道以来,LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2的优良性能引起了人们的浓厚兴趣[4-6]。该材料具有层状 α-NaFeO2结构,综合了 LiNiO2、LiCoO2和 LiMnO2这 3类材料的优点, 形成 LiNiO2、LiCoO2、LiMnO2的共溶体系,存在明显的三元协同作用。其中,Co能稳定层状结构,抑制阳离子混排;Ni有助于提高材料的嵌锂容量;Mn能大幅降低成本,且能有效地改善材料的安全性能[7]。LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2的优异性能主要体现在电化学窗口宽、理论容量高、倍率放电性能好、热稳定性能好和循环性能优异等。……
