高校化学工程学报

2020, (04) 1053-1059

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Ti掺杂改性LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2正极材料及其电化学性能研究
The electrochemical performance of LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 material doped by Ti as cathode for lithium ion battery

张军1;郭孝东2;吴振国2;向伟3

摘要(Abstract):

高镍LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2正极材料已商业应用于锂离子动力电池。进一步提升结构稳定性和电化学性能是高镍材料大规模应用的关键。采用Ti4+掺杂来调变材料结构,研究Ti4+掺杂对材料的晶体结构、形貌和电化学性能的影响及作用机制。实验结果表明Ti4+掺杂对颗粒形貌无明显影响,但可有效抑制Li+/Ni2+离子混排,拓宽过渡金属层间距,提高锂离子扩散速率,从而改善材料循环和高倍率性能。由于Ti4+为电化学惰性离子,低倍率下材料的放电比容量略有下降,1% Ti4+掺杂的样品电化学性能最优。在3.0~4.3 V、5.0 C下的放电比容量为126.6 mA·h·g-1,较原材料的91.0 mA·h·g-1提升明显;1.0 C下放电比容量为144.2 mA·h·g-1,循环100周后容量保持率高达95.0%。在3.0~4.6 V的电压区间内,1.0 C下循环100周的容量保持率仍有84.1%。

关键词(KeyWords): 正极材料;富镍层状氧化物;掺杂;钛

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金(21878195)。

作者(Author): 张军1;郭孝东2;吴振国2;向伟3

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DOI: 10.3969/j.issn.1003-9015.2020.04.027

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