同佳欣 王 娟＊, 黄会星

(1西安建筑科技大学机电工程学院，西安 710055)

(2陕西省纳米材料与技术重点实验室，西安 710055)

0 引 言

为提倡清洁能源和发展绿色经济，电动汽车正替代传统燃油汽车成为热门。储能装置作为电动汽车的核心部分，对汽车续航性能有着十分重要的影响。锂离子电池具有无记忆效应、能量密度高、循环寿命长、输出电压高、工作电压范围宽以及对环境友好等特点，是电动汽车储能装置的理想选择[1-3]。高镍三元正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2有着更高的理论比容量(278 mAh·g-1)，被认为是最适合电动汽车的锂离子电池正极材料之一[4]。

随着镍含量的升高，高镍三元材料的容量也随之提高。但由于镍含量的增加，会使得材料存在一些固有缺陷。Ni2+的离子半径(0.69 pm)与Li+(0.72 pm)相似，在材料合成以及充放电过程中极易占据锂离子位置，造成锂镍混排，堵塞锂离子扩散通道[5-6]。而且，充放电过程中的重复相变以及晶胞体积的变化容易造成二次粒子产生裂纹和破碎[7]。另外，表层结构不稳定以及热稳定性差也是高镍三元材料存在的2个突出问题[8]。

为了解决这些问题，研究者们针对材料的缺点提出了各种改性方法。其中，离子掺杂[9-12]、表面包覆[13-16]、合成浓度梯度材料[17-19]等改性方法被大量应用于高镍正极材料的改性中。这些改性方法虽在一定程度上提升了材料的电化学性能，但仍存在一定的局限性。离子掺杂改性在掺杂深度及掺杂量的控制上有待继续研究；在材料表面包覆一些电化学惰性物质虽然稳定了结构，但会导致材料导电性变差，甚至是容量降低；……