Li1.3Al0.3Ti0.7（PO4）3包覆對(duì)高鎳三元正極材料電化學(xué)性能的影響

吉長(zhǎng)印

（天津巴莫科技有限責(zé)任公司，天津 300384）

0 引言

2008—2022年，鋰離子電池（LIB）的應(yīng)用飛速發(fā)展，從便攜式電子設(shè)備到發(fā)電站、儲(chǔ)能站，再到無人機(jī)，應(yīng)用范圍變得十分廣泛。高鎳正極材料的 Li（NiCoMn）O（++=1，≥0.9） （NCM） 以其優(yōu)異的綜合性能成為業(yè)內(nèi)競(jìng)相開發(fā)的焦點(diǎn)。然而，電動(dòng)汽車 （EV） 作為工業(yè)高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求的代表產(chǎn)品，對(duì)電池和材料有很高的要求，例如高安全性、高能量密度、長(zhǎng)期循環(huán)性能以及成本優(yōu)勢(shì)等，這些要求都意味 LIB 正極材料的應(yīng)用需要滿足很高的標(biāo)準(zhǔn)。

隨著Ni90材料體系在國(guó)內(nèi)外的逐步量產(chǎn)，Ni90材料的性能提升工作也得到了研究人員的關(guān)注，常溫、高溫循環(huán)、高溫存儲(chǔ)以及產(chǎn)氣等長(zhǎng)期的性能改善工作為提高鎳材料的穩(wěn)定應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。 然而，Ni90正極材料仍面臨一些嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。例如，由于 Ni（0.69 ?）的離子半徑與 Li（0.76 ?）半徑相近，Ni離子容易占據(jù)鋰位，導(dǎo)致嚴(yán)重的 Li/Ni 混合，從而增加相變的不可逆性并阻礙 Li的轉(zhuǎn)移，最終導(dǎo)致循環(huán)壽命不足。此外，高鎳正極中的層狀結(jié)構(gòu)變得不穩(wěn)定，并且在充電和放電過程中會(huì)發(fā)生一系列相變。為了解決這些問題，該文利用濕法合成了NMC9055前驅(qū)體，并進(jìn)行簡(jiǎn)單的火法包覆LiAlTi（PO）（LATP）固態(tài)電解質(zhì)，獲得了LATP改性高鎳三元正極材料。

1 試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)材料

該試驗(yàn)所選用的材料均為分析純?cè)噭Ｒ韵略噭┚梢詮氖忻嫔腺?gòu)得，分別為一水合硫酸錳（MnSO·HO）、七 水 合 硫 酸 鈷（ CoSO·7HO） 、六 水 合 硫 酸 鎳（NiSO·6HO）、氨水（ NH·HO） 、氫氧化鈉（ NaOH） 、一水合氫氧化鋰（ LiOH·HO） 、磷酸二氫鋰（ LiHPO）以及硝酸鋯（ Zr（ NO）·5HO） ，上述材料由百靈威、國(guó)藥集團(tuán)和Sigma-Aldrich公司提供。扣式……