PDF《研究进展》

在3.

5 ~ 5.

0 V 时, 容量 为200 mAh ・ g -

1 . 工作电压较 LiCoO2 低约 0.

2 V, 但明显高于 LiFePO4 的工作电压. HE 等人 [4 ] 按计量比称取适量的乙酸锂、 乙 酸镍、 乙酸钴和乙酸锰, 在乙二酸和蔗糖过量的情 况下, 用固相法合成的 LiNi1 /3 Co1 /3 Mn1 /3 O2 正极材 料, 在3.

0 ~ 4.

3 V 电压范围和 0.

1 C 放电倍率 下, 材料的首次放电比容量为 162.

4 mAh ・ g -

1 . MARINOV Y 等人 [

5 ] 合成的 LiNi1/3 Co1/3 Mn1/3 O2 在3.

0 ~ 4.

3 V 时放电容量为

160 mAh・g -

1 ,

100 次循环容量保持率为 93. 4% . SHAJU K M[6 ] 和BECHAROUAK I[7 ] 也分别制备出相同组分的正 极材料, 做成电池后, Li/LiNi1 /3 Co1 /3 Mn1 /3 O2 的放 电容量为

215 mAh・g -

1 ( 2.

5 ~ 4.

7 V,

10 mAh・ g -

1 ) ;

C /LiNi1 /3 Co1 /3 Mn1 /3 O2 在2.

5 ~ 4.

6 V 电压 范围内、 1.

5 C 放电倍率下, 充放电

100 次后, 容 量几乎保持不变, 在5C放电倍率下充放电

200 次后, 容量衰降仅为 18% . 中电科技集团公司第十八研究所 [8 ] 也采用 固相法合成了 LiNi1 /3 Co1 /3 Mn1 /3 O2 正极材料, 该材 料的加工性能优异, 振实密度大于 2.

5 g /cm3 . Li/ LiNi1 /3 Co1 /3 Mn1 /3 O2 的可逆容量为

163 mAh・g -

1 ;

C /LiNi1 /3 Co1 /3 Mn1 /3 O2 (

062448 型电池) 的容量为

650 mAh・g -

1 , 在1C放电倍率下, 充放电

1 000 次后, 容量保持为原来的 80% . 虽然在循环过程 中存在一定的波动, 但是该电池的安全性良好. 除了上述的固相法以外, 实验室内用于合成 LiNi1 /3 Co1 /3 Mn1 /3 O2 正极材 料的方法还有水热 法[9 ] , 溶胶- 凝胶法 [10 ] , 共沉淀法 [11 ] , 喷雾干燥 法[12 ] 等. 其中, 水热法和溶胶- 凝胶法由于受制备 方法的限制, 不适合于大规模工业生产. 水热法需 要高温高压的苛刻条件, 提高了工业生产的成本, 且对反应设备材质的要求较高. 而溶胶- 凝胶法由 于反应的合成工艺复杂, 成本高, 同样不适合于工 业化生产. LiNi1 /3 Co1 /3 Mn1 /3 O2 正极材料的合成方法不 同, 材料的性能也存在较大的差异. 目前, 能够获 得性能优异的 LiNi1 /3 Co1 /3 Mn1 /3 O2 正极材料的方 法是喷雾干燥法. 此法制备的粉体团较少, 形貌 好, 颗粒单分散性好, 适用于制备多元复合氧化 物. PARK 等人 [13 ] 采用超声喷雾高温热解法制备 的LiNi1 /3 Co1 /3 Mn1 /3 O2 正极材料, 在2.

8 ~ 4.

6 V 电压范围和

20 mAh・g -

1 电流密度下进行放电实 验, 材料的首次放电比容量高达

188 mAh ・ g -

1 ,

50 次循环后容量保持率为 96% , 证明该材料有良好 的循环性能. 文献[ 12] 用喷雾干燥法得到 LiNi1 /3 Co1 /3 Mn1 /3 O2 正极材料样品, 充放电测试结果表 明, 在充电电流为

20 mAh・g -

1 , 充电截止电压为 4.

5 V 时, 首次充电容量为

208 mAh・g -

1 . 由于喷 雾干燥法在控制材料化学计量组成、 形貌、 粒子大 小和分布等方面有着巨大的优势, 使得该方法制 备的正极材料有着良好的电化学性能. 除了 LiNi1 /3 Co1 /3 Mn1 /3 O2 正极材料的研究外, 该体系其他计量比的正极材料也有一定的研究成 果. 国海鹏等人 [14 ] 制备了正极材料 LiNi1 /2 Co1 /6 Mn1 /3 O2 并研究了其性能, 采用固相法得出了具有 Co 含量梯度的层状LiNi1 /2 Co1 /6 Mn1 /3 O2 . 通过XRD 和SEM 等方法进行表征, 结果表明, 该正极 材料具有与 LiNiO2 类似的六方层状结构, 且该层 状结构显著, 材料结晶度好, 粒度均匀, 粒径为亚 萎靡结构. 在2.