Li₂ZrO₃包覆锂离子电池正极材料Li[Li_0.2Ni_0.2Mn_0.6]O₂的制备及其电化学性能

来源期刊：材料工程2020年第3期

论文作者：蔺佳明 赵桃林 王育华

文章页码：112 - 120

关键词：锂离子电池;富锂锰基材料;Li₂ZrO₃;包覆改性;

摘    要：富锂锰基材料因其具有较高的充放电比容量而备受关注。针对其首次库仑效率低、循环和倍率性能差的问题,将具有三维Li⁺通道的锂离子导体Li₂ZrO₃引入至富锂锰基正极材料Li[Li_0.2Ni_0.2Mn_0.6]O₂的表面对其进行包覆改性研究。通过XRD,TEM,SEM,EDS综合分析可知:Li₂ZrO₃成功包覆到样品表面。包覆层厚度为3 nm（包覆量1%,质量分数）时复合材料的电化学性能得到显著提升。0.1 C(1 C=200 mAh·g^-1)倍率下首次放电比容量可达271.5 mAh·g^-1,库仑效率为72.4%,降低了首次不可逆容量损失;0.5 C下循环100周次后放电比容量为191.5 mAh·g^-1,容量保持率为89.5%,5 C倍率放电比容量为75 mAh·g^-1,倍率性能提升。适当厚度的均匀Li₂ZrO₃包覆层可在样品表面形成核壳结构使样品更稳定,减少表面副反应,阻止生成较厚SEI膜,这得益于Li₂ZrO₃本身的高电导率、高电化学稳定性和较好的锂离子传导性。