郑卓 杨秀山 滑纬博 唐艳＊,

(1四川大学高分子研究所，成都610065) (2四川大学化学工程学院，成都610065)

熔盐法合成电化学性能优异的富锂层状正极材料Li1.5Ni0.25Mn0.75O2.5

郑卓1杨秀山2滑纬博2唐艳＊,1

(1四川大学高分子研究所，成都610065) (2四川大学化学工程学院，成都610065)

采用氢氧化物共沉淀和熔盐法相结合的方法制备得到了电化学性能优异的富锂锰基Li1.5Ni0.25Mn0.75O2.5正极材料。借助X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)、感应耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、X射线光电子能谱(XPS)、电化学阻抗谱(EIS)和恒电流充放电测试等表征手段对材料的颗粒形貌、晶体结构和电化学性能进行了系统研究。XRD结果表明该材料具有完善的α-NaFeO2层状结构(空间群为R3m)和较低的Li+/Ni2+阳离子混排。电化学性能测试表明该材料的首次不可逆容量损失较小，且倍率性能和循环稳定性能十分优异。具体而言，在2.0～4.8 V，0.1C时的首次不可逆容量损失为50 mAh·g-1(首次库伦效率84%)；在10C时的放电比容量还能达到102 mAh·g-1；在0.5C下循环100次后，放电比容量为205 mAh·g-1(容量保持率90%)。

熔盐法；氢氧化物共沉淀法；富锂正极材料；电化学性能；锂离子电池

0 引言

锂离子电池作为最具前景的新能源材料被广泛应用于便携式电子设备、大型储能设备、电动汽车(EVs)和混合动力汽车(HEVs)[1-3]。为了满足人们日益增长的高能量需求，制备性能优异的锂离子电池正极材料尤为重要。当前，具有高放电比容量的富锂层状正极材料Li1+yM1-yO2(xLi2MnO3·(1-x)LiMO2，M=Ni、Co、Mn)引起了人们广泛的关注，其在使用电压高于4.5 V时，容量能达到250 mAh·g-1以上[4-6]。在这类材料中，富锂锰基Li1.5Ni0.25Mn0.75O2.5是最受瞩目的材料之一，因为它不但放电比容量高，而且成本低、安全性能好和低毒性[7-9]。……