刘志亮 ， 李小林 ， 雷超 ， 李栋 ， 王春香 ， 陈敬波 ， 钟盛文

（1. 江西理工大学材料冶金化学学部，江西 赣州 341000；2. 贵州大学化学与化工学院，贵阳 550025）

0 引 言

锂离子电池具有放电能量高，循环寿命长，环境友好等优点，有着广阔的市场前景[1-5]。 作为锂离子电池的重要组成部分，具有高比容量、大输出功率和高安全性的正极材料将是今后的发展趋势[6-10]。 富锂锰层状材料具有超过250 mAh/g 的放电比容量， 引发科研和产业的广泛关注[11-14]，但富锂锰层状正极材料在高于4.5 V 电压下充放电时，材料中晶格氧逸出并伴随过渡金属元素迁移进入“Li2MnO3”活化时材料中产生的Li 空位，在此过程中，材料结构发生了一系列的变化：六方相向尖晶石相和/或无序岩盐相转变[8]；电解液易被富锂材料首次充电过程中释放的游离氧氧化分解形成CO2、CO、水等[11-14]，在氧化过程中材料表面形成较厚的SEI 膜，且由于水的形成在电解液中形成HF, 加快了对正极材料的侵蚀， 电极材料中氧的排出在材料内部形成微裂纹。上述材料结构的变化导致富锂锰正极材料表现出大的首次不可逆、差的倍率和循环性能。 综上知：晶格氧的脱出是电化学性能恶化的重要原因。

Li 通过掺杂Mg 和La 元素大大提高了富锂锰材料稳定性能， 正极材料循环150 圈仍保持86.16%的容量[15]； Dong 等通过在富锂锰材料中掺杂Nb 元素，既稳定了材料结构又抑制了阻抗的增加[16]； Tai 等通过在富锂锰材料中掺杂Cr 而且又在外层涂覆Li3PO4，抑制了电压的衰减并且提高了材料的循环稳定性能[9]。……