赵 段，周 庚，侯顺丽，蓝兹炜，张建茹，李 健，王甲泰

（青海师范大学物理与电子信息工程学院，青海西宁810000）

随着能源匮乏和环境污染等问题日渐严峻，绿色环保的新型储能材料的研发已经刻不容缓。锂离子电池（LIB）具有可逆容量高、循环寿命长和环境友好等优点，被大量应用在电动汽车、便携式电子设备等领域［1-2］。在锂离子电池正极材料中，Li［Ni（1-x-y）CoxMny］O2（x+y＜1）因结合了LiCoO2、LiNiO2和LiMnO2材料的优点而备受研究者青睐。Li［Ni（1-x-y）CoxMny］O2具有α-NaFeO2型层状结构，属六方晶系，R-3m空间群［3］。Li+、Ni2+、Co3+和Mn4+共同占据八面体位置，排列方式为层状排列，其中Li+占据3a位，Ni2+、Co3+、Mn4+占据3b位，O22-占据6c位置，以立方密堆积的形式存在。

在Li［Ni（1-x-y）CoxMny］O2材料中，Ni、Co、Mn的物质的量比决定着材料的不同电化学性能。Ni元素能够有效提高材料的容量和能量密度；Co元素可以降低Li+与Ni2+的混排度，从而增强材料的倍率性能；Mn元素有助于增强材料晶体结构的稳定性和电池的安全性［5-7］。经过研究者对高镍（Ni物质的量的占比≥60%）三元材料的大量研究，发现其仍存在很多不足之处［8-11］：1）Ni2+（0.069 nm）和Li+（0.076 nm）的半径接近，锂离子层的3b位易被Ni2+占据，导致不可逆的结构转变。另外，Ni2+易与迁移的Li+发生静电作用，阻碍锂离子的传输；2）在高截止电压、高温条件下循环时，Ni2+易与电解质反应，使Li［Ni（1-x-y）CoxMny］O2材料的结构发生不可逆的转变（由层状结构转化为尖晶石结构，再转变为岩盐结构），而导致Li+扩散动力学缓慢，电化学性能变差；3）材料表面反应的副产物［如锂残留物（Li2O/LiOH）对水分敏感易转变为Li2CO3］及阴极界面形成的SEI膜等导致电池循环性能变差。

针对以上问题，目前采取的措施主要有包覆和掺杂。……