钟盛文， 金 柱， 梅文捷， 陈 鹏， 刘熙林(江西理工大学材料科学与工程学院，江西赣州341000)

高容量锂离子正极材料LiNi0.5Co0.3Mn0.2O2的制备与性能

钟盛文， 金 柱， 梅文捷， 陈 鹏， 刘熙林
(江西理工大学材料科学与工程学院，江西赣州341000)

采用化学共沉淀法预先合成球形前驱体Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2，再与锂源共混后高温煅烧合成高容量正极材料LiNi0.5Co0.3Mn0.2O2。探讨了不同烧结制度对材料结构性能的影响。X射线衍射(XRD)结果表明，产物结构为α-NaFeO2型层状结构。扫描电子显微镜 (SEM)显示材料具有良好的球形形貌。测试材料的电化学性能，在2.75～4.20 V和2.75～4.35 V充放电截止电压，0.5C充放电电流下，首次放电比容量分别为162.2和172.6 mAh/g，循环3周后容量保持率分别为96.73％和94.62％。材料还表现出良好的倍率性能。

锂离子电池；LiNi0.5Co0.3Mn0.2O2；正极材料；高容量

锂离子电池以其工作电压高、能量密度大、循环性能好、无记忆效应等众多优点备受关注。目前，商品化应用最为广泛的锂离子正极材料为LiCoO2，但由于Co价格昂贵且污染性较大，寻找其合适的替代材料是必然的趋势[1]。LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2组合，可以形成含有Ni、Co、Mn三元素协同的多元复合材料。在该复合材料中，Co能使Li+脱/嵌更容易，提高材料的导电性能；Ni有利于提高材料的可逆嵌锂容量；Mn不仅可以降低材料的成本，改善材料的安全性能，而且可以为材料提供稳定的骨架[2-4]。综合考虑LiCoO2良好的循环性、LiNiO2的高比容量、LiMn2O4的低成本和高安全性，Ohzuku等[3]在2001年首次合成了具有层状α-NaFeO2结构的三元正极材料Li-Ni1/3Co1/3Mn1/3O2，揭开了三元正极材料快速发展的序幕。LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2三元材料容量较低而不能广泛应用……