正極材料LiNi0.8Mn0.2O2 前驅(qū)體合成工藝的探究

胡順，夏鼎峰，鄒金，鐘盛文*

（江西理工大學，a.材料科學與工程學院； b.江西省動力電池及材料重點實驗室，江西 贛州 341000）

鋰離子電池因清潔、高效、使用壽命長的特點，廣泛地應用于手機、筆記本電腦、新能源汽車。新能源汽車的發(fā)展迫切需要大功率、高能量密度、成本低的鋰離子電池[1-6]。因鈷資源短缺，決定了動力電池正極材料向低鈷化、高容量方向發(fā)展。LiCoO2電池因其成本高昂、有毒、能量密度低等缺點，無法滿足新時代對鋰離子電池的要求。三元正極材料先后向NCM333、NCM523、NCM622、NCM811 方 向 發(fā) 展。ZHANG 等通過對NCM811 的前驅(qū)體進行預氧化處理，制備出的NCM811 材料在3.0～4.3 V 的電壓范圍內(nèi)的初始放電比容量為203.5 mAh/g，循環(huán)100 圈后容量保持率為99%[7]。YUAN 等通過在摻雜F 和P 提高了NCM811 正極材料的循環(huán)性能，在0.5 C下，循環(huán)100 次后，容量保持率由未摻雜樣品的77.7%（143.6 mAh/g） 提升到了摻雜樣品的94.4%（162.3 mAh/g）[8]。

低成本、高比容量的無鈷鎳錳正極材料是目前研究熱點。LiNi0.5Mn0.5O2將LiNiO2放電比容量高和LiMnO2循環(huán)穩(wěn)定的優(yōu)點結(jié)合起來，成為很長一段時間的研究熱點。

PARK 等采用共沉淀法合成了LiNi0.5Mn0.5O2正極材料，在4.4 V 時的放電比容量為151 mAh/g[9]。MA 等通過適量的Cr 摻雜促進了α-NaFeO2型層狀結(jié)構的形成并抑制陽離子的混排，降低電化學極化提高可逆容量[10]。MENG 等使用Mn（OH）2和Ni（OH）2作為原料通過固相法制得的鎳錳二元正極，在原子級別實現(xiàn)了Ni 和Mn 的均勻混合[11]。HU 用Sb 對LiNi0.5Mn0.5O2正極材料同時進行摻雜和包覆改性，提升了材料的循環(huán)壽命，在1 C 下循環(huán)250 次后容 量 保 持 率 為81%（120.7 mAh/g）[12]。研 究 發(fā) 現(xiàn)，LiNi0.5Mn0.5O2正極材料的放電比容量過低，不能滿足鋰離子電池的需求，而對具有更高能量密度的LiNi0.8Mn0.2O2正極材料的研究還非常少，急待有關工作的開展。……