王玉慧 张循海 王超会

(齐齐哈尔大学材料科学与工程学院，齐齐哈尔 161006)

0 引 言

锂离子二次电池因在电动汽车及混合电动汽车领域的大规模应用而备受瞩目[1]。很多的正极材料，如LiMn2O4(尖晶石结构)、LiFePO4(橄榄石结构)以及层状的 LiMO2(M=Ni、Co、Mn、Al等)[2-7]可用容量均低于200 mAh·g-1，很难满足应用领域中对锂离子电池高能量密度的需求，进而严重制约了它们的应用。应运而生的层状富锂材料αLi2MnO3·(1-α)LiMO2(M=Ni、Co、Mn 等)可提供大于 200 mAh·g-1的比容量[8-12]和 1 000 Wh·kg-1的能量密度，成为最有竞争力的正极材料。

富锂层状正极材料具有诸多优点，也存在缺陷。比如，它们存在着结构稳定性差和离子电导率低的缺陷。近几年，为了解决这些问题，研究者们针对富锂材料进行了一系列的表面改性处理，如包覆、掺杂等。其中使用的包覆材料包括氟化物(AlF3、CaF2、CoF2)[13-15]、氧化物(TiO2、Al2O3)[16-17]及磷化物(Li3PO4、AlPO4、FePO4)[18-20]。掺杂材料包括 Cr[21]、B[22]等。此外，与之相关的还有界面(CEI)膜和固体电解质界面(SEI)膜，它们是很好的离子导体，主要负责锂离子的运输和电极/电解质界面的稳定，是2个电极界面的重要组成部分，与材料的电化学性能密切相关。

我们之前的工作[23]是利用多壁碳纳米管(MWCNT)与富锂层状材料Li1.18Ni0.15Co0.15Mn0.52O2简单混合煅烧的方式进行复合，并对不同复合量的MWCNT电极材料的电化学性能进行研究，结果表明，与MWCNT复合可以改善材料的电化学性能，且MWCNT复合量(质量分数)为3%的复合电极材料在室温下表现出最佳的性能。据报道，富锂层状系列材料在高温条件下可以提供240 mAh·g-1以上的比容量[24-25]。我们在之前工作的基础上[23]，进一步对MWCNT复合量为3%的电极材料进行低温及高温的性能检测，期望MWCNT同样可以改善其高、低温条件下的性能，为其在高、低温条件下的应用提供支持和帮助。……