【摘 要】
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高镍三元材料作为一种锂离子电池正极材料,因其较高的放电比容量而得到科学界和工业界的广泛关注.研究表明,高镍三元材料的比容量与材料中的Ni含量呈正相关,但Ni含量的增加也
【机 构】
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北京理工大学材料学院,环境科学与工程北京市重点实验室,北京100081;北京理工大学重庆创新中心,重庆401120
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高镍三元材料作为一种锂离子电池正极材料,因其较高的放电比容量而得到科学界和工业界的广泛关注.研究表明,高镍三元材料的比容量与材料中的Ni含量呈正相关,但Ni含量的增加也会加剧循环过程中的界面副反应,材料表面释氧以及结构转变等问题.本文采用ZrO2包覆LiNia8Co0.1Mn0.1O2材料,利用X射线衍射证明,在高温处理下ZrO2包覆物中的Zr4+会掺杂进LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2材料表面晶格中,使得X射线衍射谱中的(OO3)衍射峰左移.电化学测试证明在4.3和4.5 V的截止电压下,改性最优的材料在1C循环100周后容量保持率分别从84.89％和75.60％提高到97.61％和81.37％,同时发现循环稳定性的提升主要来自材料表面的Zr4+掺杂.X射线光电子能谱证明Zr4+表层掺杂后材料的Ni化合价由Ni3+向Ni2+转变,透射电子显微镜观察到ZH+的表层掺杂使得材料表面的层状结构发生重构,从而稳定了材料体相结构,提高了材料整体的循环稳定性.
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