张佩琪，李东林，王子匀，李童心，任旭强，孔祥泽

(长安大学 材料科学与工程学院，能源材料与电子器件研究所，西安 710061)

0 引 言

锂离子电池具有能量密度高、充放电速度快和循环寿命长等优点，被广泛应用于便携式电子产品和混合式电动汽车(HEV)[1-2]。随着锂离子电池工业化的发展，正极材料对锂离子电池性能的限制越发明显，传统的正极材料如LiCoO2、LiFePO4、LiMnO2已经无法满足电动汽车对高能量密度的要求，迫切需要发展新一代高能锂离子电池正极材料[3-4]。其中，富锂锰基因可逆容量超过280 mAh/g[5]，被认为是非常有前景的高能锂离子电池正极材料，但在循环过程中却表现出严重的容量和电压衰减问题，阻碍了其进一步的应用。

在众多正极材料中，LiNiO2(LNO)层状化合物因其理论容量超过250 mAh/g[6]，且具有成本低、无毒性等优点，被认为是下一代最有希望的正极材料之一。尽管如此，LiNiO2商业化之前还需要解决几个主要问题，首先，由于生成的产物不能完全符合化学计量比，会有少量与Li+离子半径接近的Ni2+占据层状晶格结构中Li层的位点，导致Li+/Ni2+混排形成岩盐结构[7-8]，使其容量急速衰减；而已占据Li位点的Ni2+离子在循环过程中又会被氧化成离子半径更小的Ni3+，导致Ni2+离子周围局部收缩[9]，使得脱出的Li离子难以重新插入到Ni离子周围的位置[11-13]，从而阻碍充放电过程中锂离子的嵌入和脱出，使得倍率性能变差。此外，从六方到单斜、从单斜到六方、从六方到六方的一系列相变也会加快容量的衰减速度[7]。

本文采用溶胶-凝胶法合成了钴和钛共掺(Co-Ti共掺杂)的LiNi0.82Co0.15Ti0.03O2材料。……