高镍正极材料中钴元素的替代方案及其合成工艺优化

吴锋; 李晴; 陈来; 王紫润; 陈刚; 包丽颖; 卢赟; 陈实; 苏岳锋

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高镍正极材料中钴元素的替代方案及其合成工艺优化

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高镍三元正极材料LiNi_(x)Mn_(y)Co_(1−x−y)O_(2)(x>0.8)因其高能量密度而备受瞩目。在高镍三元正极材料中,Co不但有助于增强层状正极材料结构稳定性,而且能够提高正极材料导电性能,因此被认为是一种非常重要的元素。但是由于目前全球范围内钴矿资源紧缺,在一定程度上限制了含钴正极材料在新能源电动汽车领域的发展应用。基于此,本文将不同的过渡金属离子掺杂到高镍层状材料中形成无钴化正极材料,并进行高镍正极材料无钴化的可行性分析。通过实验对比发现,资源存储量丰富并且价格低廉的Zr在一定程度上可以取代Co元素,得到的正极材料LiNi_(0.85)Mn_(0.1)Zr_(0.05)O_(2)表现出良好的电化学性能,在0.2C倍率以及2.75–4.3 V的截止电压范围内,其放电比容量为179.9 mAh·g^(−1),80周容量保持率为96.52%。

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来源
《物理化学学报》 |2022年第5期|60-69|共10页
作者
吴锋; 李晴; 陈来; 王紫润; 陈刚; 包丽颖; 卢赟; 陈实; 苏岳锋;
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作者单位

北京理工大学材料学院;

北京理工大学重庆创新中心;

劳伦斯伯克利国家实验室能量存储与分布式资源部门;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类电化学、电解、磁化学;
关键词
锂离子电池; 高镍正极材料; 无钴化; 循环性能;

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