LiNi3/8Co2/8Mn3/8O2正极材料氟掺杂改性研究

无机材料学报, 2004, 19(6): 1298-1306. doi: 10.3321/j.issn:1000-324X.2004.06.013

LiNi3/8Co2/8Mn3/8O2正极材料氟掺杂改性研究

李建刚 ^1, , 万春荣 ^2, , 杨冬平 ^3, , 杨张平 ^4,

1.清华大学核能技术设计研究院,北京,102201;北京石油化工学院材料与化工分院,北京,102617

2.清华大学核能技术设计研究院,北京,102201

3.北京大陆太极电池有限公司,北京,100176

4.北京大陆太极电池有限公司,北京,100176

基金项目: 国家高技术研究发展计划(863计划)(2002AA501832)

关键词：锂离子电池 , LiNi3/8Co2/8Mn3/8O2正极材料 , 氟掺杂

Fluorine Doping of LiNi3/8Co2/8Mn3/8O2 Cathode Material for Lithium-ion Batteries

以共沉淀氢氧化物为前驱体制备了F-掺杂化合物LiNi3/8Co2/8Mn3/8O2-yFy(y:0,0.05,0.10,0.20),采用XRD、XPS、SEM、循环伏安(CV)、充放电测试、DSC等表征了其结构与性能.结果表明,F-掺杂置换部分O2-生成固溶体,不改变样品中过渡金属离子的价态.F-掺杂量y为0.05、0.10时,比容量不受影响,但在充放电过程中ch方向膨胀率由未掺杂样的2.06%分别下降至1.017%、1.018%,改善了其结构稳定性与循环寿命,30周后容量保持率分别达97.5%、96.2%;而y增至0.20时,离子混乱度升高,且颗粒间烧结过于严重,内阻增加,使容量与循环特性再度恶化.F-掺杂还促进材料烧结,使该材料粒径通过粉碎分级控制成为可能,有利于该材料电极的制备.另外,F-掺杂也使LiNi3/8Co2/8Mn3/8O2热稳定性得到一定程度改善.

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