蔡 斌,黃能貴,王 浪,潘國濤,童慶松
(福建師范大學化學與化工學院,福建福州350007)
移動電子產品的快速發展,對高容量電池的需要更加迫切.與其它鋰離子電池的正極材料相比,Li[Li1/3Mn2/3]O2·LiMO2(M=Mn,Ni,Co 等)正極材料具有高得多的放電容量,其容量可達280 mA·g-1[1].此外,該種正極材料還具有價格低廉、安全性能佳等優點,有成為下一代鋰離子電池正極材料的潛能.目前已采用共沉淀法[2]、溶膠凝膠法[3]、噴霧熱解法[4]等方法研究這種材料的電化學性能.然而,共沉淀法制備時難以控制制備的中間物沉淀的溶解度(易形成膠狀物),難以洗滌干凈,使制備的樣品性能難以重現;溶膠凝膠法制備的步驟多、工藝復雜;噴霧熱解法得到樣品的組成和形貌均不佳,熱解得到的樣品晶形不佳.雖然經過幾年的研究,制備樣品的理化性能有所改善.不過目前制備的樣品仍然存在較大首次不可逆容量、倍率放電性能差等不足.首次充放電循環過程中,有部分的鋰脫出無法重新嵌入晶格,從而造成材料首次容量不可逆的損失.通過摻雜、包覆、表面處理等手段,可改善正極材料的電化學性能.為此,基于傳統的共沉淀法,本文試圖通過直接共沉淀法來制備富鋰錳基正極材料.前驅體形成后直接加入鋰源不僅簡化了制備流程,而且避免了前驅體在洗滌過程中的損失.本文采用直接沉淀法制備了富鋰錳酸鋰正極材料,探討了樣品組成與其電化學性能的關系.
按照鋰……