电网的大规模储能技术和电动汽车产业的快速发展,对锂离子电池的能量密度、循环寿命、安全性,快速充放电性能提出了更高的要求。镍钴锰三元正极材料因其能量密度高、比容量高、成本低等优点,已成功应用于动力电池产业中。但在循环过程中三元正极材料表面会与电解液发生副反应,材料表面产生不可逆相变和过渡金属离子溶解等现象,带来材料电极反应阻抗增加、循环寿命和倍率性能衰退。针对以上存在的问题,本文对 LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2和Li1.14Ni0.133Co0.133Mn0.544O2两种镍钴锰三元正极材料进行表面改性研究。(1)通过球磨和高温煅烧法对镍钴锰三元正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(NMC)进行了钨表面改性,分析了其在锂离子电池中的电化学性质。研究表明,钨表面改性能减少NMC材料表面与电解液的直接接触,降低电解液与材料表面的副反应,提高锂离子电池的循环稳定性。在高工作电压区间下(3-4.5V),1 C循环150圈后,钨改性NMC材料放电比容量为150.5 mAh g-1(提升了 27%),具有87.5%的容量保持率。同时,钨表而改性能有效降低正极/电解液界面的电荷转移电阻,提高电池的锂离子扩散系数,从而提升锂离子电池的倍率性能。在10 C下的放电比容量从78 mAh g-1 提高到 123 mAh g-1(提高了57.6%)。(2)利用溶剂蒸发法,采用氟化碳(CF)n对富锂三元层状材料Li1.14Ni0.133Co0.133Mn0.544O2(LRNCM)材料进行了表面改性研究。氟化碳在材料首次放电过程中释放较大的容量,有效地提高了电池的首圈库伦效率;反应产物LiF和碳层能减少正极材料与电解液的界面反应,提高正极材料的界面稳定性,改善了LRNCM材料在电池中的循环性能和倍率性能。在高工作电压区间下(2-4.8V),LRNCM材料在1 C循环100圈后放电比容量为180 mAh g-1,而LRNCM@10%CF材料放电比容量提升至203 mAh g-1(提升了 12.7%)。在2C倍率下的放电比容量,LRNNCM材料为140mAhg-1,LRNCM@10%CF材料提升至177mAh g-1(提升13%)。