具有介孔包覆層Co 3 O 4 /LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 復(fù)合正極材料的制備
發(fā)布時(shí)間:2021-08-05 10:13
以水和乙二醇的混合溶液作為溶劑,草酸作為絡(luò)合劑和沉淀劑,采用溶劑熱法制備出粒徑為300~500nm的塊狀LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(NCM622)材料。通過(guò)濕法包覆,在NCM622顆粒表面形成一層帶有許多介孔的Co3O4包覆層。通過(guò)X射線衍射儀、透射電子顯微鏡、恒電流充放電技術(shù)、循環(huán)伏安法以及交流阻抗譜等手段對(duì)材料的結(jié)構(gòu)、形貌和電化學(xué)性能(放電性能、循環(huán)性能、倍率性能和材料內(nèi)阻)進(jìn)行表征。結(jié)果表明:經(jīng)過(guò)Co3O4包覆后的電極材料在電化學(xué)性能方面都有一定改善。尤其是3%Co3O4包覆的材料,電化學(xué)性能最為優(yōu)異。在0.1C倍率條件下首次放電比容量達(dá)到191mAh/g,在0.2C下循環(huán)100圈,材料的容量保持率從最初的61.2%提高到87%,且包覆后的阻抗也明顯降低。
【文章來(lái)源】:化工新型材料. 2020,48(10)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
NCM、NCM-C1、NCM-C2、NCM-C3的XRD譜圖
NCM、NCM-C1、NCM-C2和NCM-C3在0.1C下的首次充放電曲線見(jiàn)圖3。由圖可見(jiàn),在0.1C(1C=180mA/g)倍率下,NCM的放電比容量為180mAh/g,經(jīng)過(guò)Co3O4改性包覆之后,NCM-C1、NCM-C2和NCM-C3在0.1C條件下的首次放電比容量分別為182mAh/g、191mAh/g和178mAh/g。其中,NCM-C2材料的首次放電比容量最高,這說(shuō)明適量的Co3O4包覆不會(huì)阻礙Li+的擴(kuò)散,還可以提高材料的比容量。而5%Co3O4包覆后,由于太厚的包覆層會(huì)增加Li+的擴(kuò)散路徑,降低擴(kuò)散效率,因此使包覆后材料的比容量降低,這與TEM結(jié)果一致。2.3.2 倍率性能分析
圖4為NCM、NCM-C1、NCM-C2和NCM-C3在不同倍率下的放電比容量圖。由圖可見(jiàn),在不同的倍率條件下,改性與未改性材料的放電比容量有明顯的不同,尤其隨著倍率的增大,放電比容量的差距也更大。NCM在5C的大倍率下放電比容量較低,僅為71mAh/g。NCM-C1、NCM-C2和NCM-C3的放電比容量分別為90mAh/g、100mAh/g和82mAh/g。這說(shuō)明適當(dāng)?shù)腃o3O4包覆可以有效地改善材料在大倍率下放電比容量降低的情況,并且提高材料的穩(wěn)定性。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高鎳三元鋰電正極材料的摻雜改性研究進(jìn)展[J]. 孫立國(guó). 廣東化工. 2018(03)
博士論文
[1]高容量Li-Ni-Co-Mn氧化物正極材料的合成及其動(dòng)力學(xué)研究[D]. 張賢惠.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所) 2017
本文編號(hào):3323571
【文章來(lái)源】:化工新型材料. 2020,48(10)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
NCM、NCM-C1、NCM-C2、NCM-C3的XRD譜圖
NCM、NCM-C1、NCM-C2和NCM-C3在0.1C下的首次充放電曲線見(jiàn)圖3。由圖可見(jiàn),在0.1C(1C=180mA/g)倍率下,NCM的放電比容量為180mAh/g,經(jīng)過(guò)Co3O4改性包覆之后,NCM-C1、NCM-C2和NCM-C3在0.1C條件下的首次放電比容量分別為182mAh/g、191mAh/g和178mAh/g。其中,NCM-C2材料的首次放電比容量最高,這說(shuō)明適量的Co3O4包覆不會(huì)阻礙Li+的擴(kuò)散,還可以提高材料的比容量。而5%Co3O4包覆后,由于太厚的包覆層會(huì)增加Li+的擴(kuò)散路徑,降低擴(kuò)散效率,因此使包覆后材料的比容量降低,這與TEM結(jié)果一致。2.3.2 倍率性能分析
圖4為NCM、NCM-C1、NCM-C2和NCM-C3在不同倍率下的放電比容量圖。由圖可見(jiàn),在不同的倍率條件下,改性與未改性材料的放電比容量有明顯的不同,尤其隨著倍率的增大,放電比容量的差距也更大。NCM在5C的大倍率下放電比容量較低,僅為71mAh/g。NCM-C1、NCM-C2和NCM-C3的放電比容量分別為90mAh/g、100mAh/g和82mAh/g。這說(shuō)明適當(dāng)?shù)腃o3O4包覆可以有效地改善材料在大倍率下放電比容量降低的情況,并且提高材料的穩(wěn)定性。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高鎳三元鋰電正極材料的摻雜改性研究進(jìn)展[J]. 孫立國(guó). 廣東化工. 2018(03)
博士論文
[1]高容量Li-Ni-Co-Mn氧化物正極材料的合成及其動(dòng)力學(xué)研究[D]. 張賢惠.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所) 2017
本文編號(hào):3323571
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