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三元层状材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2(NCA)因其具有较高的能量密度和较好的循环性能被认为是极具发展前景的正极材料之一。但NCA材料的结构稳定性和倍率性能仍有待提升。本论文通过共沉淀法制备前躯体以及后续配锂烧制的条件控制探究最优合成条件,对材料进行Mg3(PO4)2包覆和Li2TiO3包覆并探究不同包覆量对NCA材料性能的影响,对不同物质包覆机理进行研究和解释。采用共沉淀法合成NCA前驱体Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2,分别研究不同pH,不同氨水浓度,不同配锂量和不同煅烧温度对材料形貌结构和电化学性能的影响。通过多条件对比确定最佳合成工艺条件。XRD和SEM结果显示pH值为11,氨水浓度为1.5 M,锂过量5%,煅烧温度为850℃下所制得的样品具有最优的层状结构和球形或类球形形貌。充放电循环测试结果表明上述综合条件下所制样品电化学性能最优,0.1 C下首次放电容量可达153.64 mAh/g,100圈循环后容量保持率为89.25%。在最优合成条件下制备出NCA材料,然后利用EDTA二钠的螯合作用在NCA表面螯合附着Mg2+,通过加入计量比的磷源后进行离心分离和二次烧结合成Mg3(PO4)2包覆的NCA样品(记为Mg3(PO4)2@NCA)。探究不同包覆量对材料电化学性能的影响可以发现包覆后材料仍保持良好的六方晶系α-NaFeO2层状结构,TEM的结果显示NCA材料表面均匀包覆一层Mg3(PO4)2。电化学性能测试结果显示在不同包覆量样品中,2%Mg3(PO4)2@NCA样品具有最优的循环稳定性和最好的倍率性能。EIS和CV的结果显示包覆2%Mg3(PO4)2后,材料的阻抗增加得到明显抑制,极化明显减弱,有助于提升材料的电化学性能。采用乙醇超声分散和湿法研磨在NCA材料表面成功附着TiO2和Li2CO3,然后高温煅烧可合成Li2TiO3包覆的NCA样品(记为Li2TiO3@NCA)。XRD和SEM结果显示不同Li2TiO3包覆对NCA材料的微观结构和宏观形貌并未造成影响。而由于Li2TiO3本身就可以作为电极材料,在充放电过程中贡献容量,从而减少了包覆对于材料整体容量损失的影响。经过电化学性能测试可以发现2%Li2TiO3@NCA具有最优的电化学稳定性且初始容量更高。Li2TiO3材料的零应变性在NCA材料的表面起到了显著有效的支撑保护作用,在经历长期充放电循环后材料可以维持很好的球形形貌,减少受到电解液的腐蚀而引起性能严重衰减。