陈 漾 ，唐朝辉 ，熊 学 ，李碧平 ，刘志立

(1. 湖南有色金属研究院，长沙 410015； 2. 湖南美特新材料科技有限公司，长沙 410200)

近几年来，锂离子电池逐渐从便携式电子产品市场延伸至高端电子产品和动力电池领域，对电池的能量密度、循环寿命和安全性能等提出了更高的要求。目前，商业化的锂离子电池主要采用钴酸锂LiCoO2和镍钴锰三元复合材料LiNixCoyMnzO2(0＜x, y, z＜1)作为正极材料。但是，LiCoO2存在钴资源稀缺、钴毒性较大、热稳定性和过充安全性能较差等问题，限制了锂离子电池应用领域的拓展。LiNixCoyMnzO2则以其成本低、比容量高、倍率性能好、安全性能好等优点被认为最有可能取代LiCoO2的正极材料[1-4]。

在工业化应用中，与LiCoO2相比，LiNixCoyMnzO2主要缺点是压实密度偏低(≤3.5 g/cm3)，极大地制约了它在高能量密度锂离子电池领域的应用。造成LiNixCoyMnzO2压实密度偏低的主要原因是它是由一次颗粒团聚成的二次颗粒，振实密度低，同时在辊压下容易发生破碎。

研究者们提出了一些提高LiNixCoyMnzO2压实密度的方法：掺杂Mg 等微量元素、提高Li 配比、提高烧结温度等[5-6]，但是并没有进行详细地分析。硼氧化物具有助熔作用，能够促进晶体生长，应用于锂金属层状化合物[7-8]。ALCANTARA 等[7]通过添加H3BO3在低温下制备了B 掺杂的LiCoO2，其粒径从0.5～3 μm 增加到了1.5～6 μm，首次放电容量和库伦效率提升。JOUANNEAU 等[8]详细研究了B2O3作为烧结剂对Li[NixCo1-2xMnx]O2(0≤x≤1/2)振实密度的影响，证实了 0.5%～1%(质量分数)B2O3可以使Li[Ni0.375Co0.25Mn0.375]O2的振实密度达到最大值，相应地提高了电极压实密度，对电性能影响较小。而将H3BO3用于合成高压实密度LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料的研究却未见详细的报道。……