掺杂Co对β-NiOOH及LiNiO2正极材料的改进

2016-09-08王新厦门大学电子科学系福建厦门361005

电源技术 2016年1期

关键词：结构

王新(厦门大学电子科学系，福建厦门361005)

掺杂Co对β-NiOOH及LiNiO2正极材料的改进

王新
(厦门大学电子科学系，福建厦门361005)

采用掺杂Co的b-Ni(OH)2为前驱体，以K2S2O8为氧化剂，制备出b-羟基氧化镍钴；再用b-羟基氧化镍钴为前驱体，和LiOH·H2O在空气中进行固相烧结得到LiNi0.9Co0.1O2。用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、循环伏安法(CV)和充放电测试分别对b-羟基氧化镍钴和LiNi0.9Co0.1O2两种正极材料进行了结构表征和电化学性能测试。

Co掺杂；b-Ni0.9Co0.1OOH；LiNi0.9Co0.1O2；结构；电化学性能

以Zn为负极材料和相匹配的氧化态b-NiOOH为正极材料组装成电池，构成的Zn-Ni电池具有电压高，比能量大，比功率大和环境友好等一系列优点，故b-NiOOH已逐步成为电池材料领域一个闪亮的研究热点；但是b-NiOOH无论在实际应用方面还是在理论研究方面都还存在不少问题需要加以解决，如由于羟基氧化镍的热力学不稳定性，会自发进行析氧自放电反应等[1]。同时LiCoO2和LiNiO2是目前研究锂离子电池正极材料中的热点，由于Ni和Co均为第4周期ⅧB族元素，Co和 Ni几乎可以任意比例混合并保持 LiNiO2材料的a-NaFeO2层状结构，故采用Co代替LiNiO2中的部分Ni合成复合氧化物LiNi1-yCoyO2固溶体，可以降低材料成本，同时具有两者的优点[2-3]。因此本文首先采用掺杂Co的b-Ni(OH)2为前驱体，以K2S2O8为氧化剂，制备出b-羟基氧化镍钴；再采用b-羟基氧化镍钴为前驱体，和LiOH·H2O在空气中进行固相烧结得到 LiNi0.9Co0.1O2，并分别对改进后的 b-NiOOH和LiNiO2正极材料进行了性能测试。