赵永男 ，石常鹏 ，吴 平 ，高海燕

（1.天津工业大学 天津市先进纤维与储能技术重点实验室，天津 300387；2.天津工业大学 材料科学与工程学院，天津300387；3.灌云天骄科技有限公司，江苏 连云港 222200）

适用于下一代锂离子电池电动汽车（EV）和固定式储能设备的阴极材料需要更高的能量密度、更长的循环寿命和更高的电池安全性，这些都是确保锂离子电池商业成功的关键因素[1]。由于这个原因，富Ni层状结构（LiNi1-2xCoxMnxO2，x ＜ 0.2）被认为是用于 EV系统的最有前途的阴极材料之一，其中镍基氧化物LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（NCM811）是锂离子二次电池系统高能量密度的最佳候选者。然而，制约其大规模生产的因素还有很多，例如锂镍混排、界面副反应、储存环境苛刻等[2]。针对以上问题，目前有多种方式对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（简称NCM811）进行改性[3-4]。一是杂原子掺杂改性，抑制Li/Ni 的阳离子混排，有助于减少首次不可逆容量，同时提高材料的结构稳定性，Zhang等[5]通过 Cr 离子的掺杂，Kimura 等[6]通过 Mo 离子的掺杂，都提高了NCM811 电极的循环稳定性能；二是表面包覆，降低活性物质溶解到电解液中或者与电解液发生副反应，同时改善材料的表面性能，电池充放电循环时的产热量也相应减少，常用的包覆材料为金属氧化物、氟化物和金属磷酸盐类[7-8]；三是合成富镍的梯度材料，Sun 等[9]运用共沉淀法合成了梯度材料NCM811，材料中心核存在缝隙，材料外表面形成一层致密外壳，内核缝隙的存在减小了Li 离子扩散路径，有利于材料容量的发挥；以及使材料单晶化，Kim[10]研究了NCM811 在含有大量的NaCl 或KCl 助熔剂中的烧结情况，助熔剂NaCl（熔点801 ℃）和KCl（熔点770 ℃）在高温下熔化形成液态助熔剂，材料的一次颗粒在液态助熔剂中能较好地分散且单独生长，显著减少了材料一次颗粒的团聚。……