喷雾干燥法制备Li1+2xMn0.3+xNi0.3-3xCr0.4O2的结构与电化学性能
来源期刊：无机材料学报2013年第6期
论文作者：张茜 刘伟伟 方国清 夏丙波 孙洪丹 金子信悟 杨裕生 郑军伟 李德成
文章页码：616 - 622
关键词：锂离子电池;正极材料;喷雾干燥法;富锂层状固溶体;电化学性质;
摘 要：使用喷雾干燥法制备了Li1+2xMn0.3+xNi0.3-3xCr0.4O2（x=1/60、1/30、1/20、1/15、1/12）系列样品,并借助XRD,SEM,ICP,XPS,IR和Raman等手段对所制备系列样品的结构、价态及电化学性能进行了表征。研究表明,Li1+2xMn0.3+xNi0.3-3xCr0.4O2系列样品均具有典型的富锂层状固溶体型的晶体结构特征,且在其XRD图谱中未观测到任何杂相的存在。然而,XPS的数据表明Cr3+与Cr6+共存于各个样品中,且由于Cr6+的存在使得样品表现出强烈的吸湿性。Cr6+可通过水洗处理去除。对于它们的电化学特征而言,未经水洗处理的样品由于具有强烈的吸湿性,其电化学性能很差。水洗处理后的系列样品表现出典型的三元富锂层状固溶体的电化学行为,其首次放电比容量随着样品中Li和Mn含量的增加而增大。样品Li1.17Mn0.38Ni0.05Cr0.4O2的首次放电比容量为203 mA h/g,50次循环后容量保持率为71%。
张茜1，刘伟伟1，方国清1，夏丙波1，孙洪丹1，金子信悟1，杨裕生2，郑军伟1，李德成1
1. 苏州大学江苏省锂离子电池材料重点实验室化学电源研究所2. 防化研究院
摘 要：使用喷雾干燥法制备了Li1+2xMn0.3+xNi0.3-3xCr0.4O2（x=1/60、1/30、1/20、1/15、1/12）系列样品,并借助XRD,SEM,ICP,XPS,IR和Raman等手段对所制备系列样品的结构、价态及电化学性能进行了表征。研究表明,Li1+2xMn0.3+xNi0.3-3xCr0.4O2系列样品均具有典型的富锂层状固溶体型的晶体结构特征,且在其XRD图谱中未观测到任何杂相的存在。然而,XPS的数据表明Cr3+与Cr6+共存于各个样品中,且由于Cr6+的存在使得样品表现出强烈的吸湿性。Cr6+可通过水洗处理去除。对于它们的电化学特征而言,未经水洗处理的样品由于具有强烈的吸湿性,其电化学性能很差。水洗处理后的系列样品表现出典型的三元富锂层状固溶体的电化学行为,其首次放电比容量随着样品中Li和Mn含量的增加而增大。样品Li1.17Mn0.38Ni0.05Cr0.4O2的首次放电比容量为203 mA h/g,50次循环后容量保持率为71%。
关键词：锂离子电池;正极材料;喷雾干燥法;富锂层状固溶体;电化学性质;
