隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對(duì)電池新材料需求的不斷增加,鋰離子電池的三元正極材料因其安全性高,成本低廉,比容量高(277mAh/g),具有較高的鋰離子擴(kuò)散能力。被認(rèn)為是可以較好的取代LiCo
O2的正極材料,有很好的應(yīng)用前景。本文采用共沉淀法合成了性能優(yōu)良的LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2正極材料,運(yùn)用XRD、SEM、恒電流充放電技術(shù)對(duì)該材料的形貌、微觀結(jié)構(gòu)和電化學(xué)儲(chǔ)鋰性能特別是其低溫放電行為進(jìn)行了表征和研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:1、在不同的陳化時(shí)間下對(duì)制備得到的LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2正極材料進(jìn)行常溫電化學(xué)性能測(cè)試,在2.75-4.6V之間以0.1C充放電,結(jié)果表明,陳化時(shí)間對(duì)材料的電化學(xué)性能有較大影響。其中,陳化48h制備得到的材料具有最優(yōu)的常溫電化學(xué)性能:首次充放電容量為205/171.6mAh/g,首次庫(kù)倫效率為83.7%,50次循環(huán)后放電容量為143.7mAh/g,容量保持率為83.7%,循環(huán)性能良好。2、對(duì)陳化不同時(shí)間制備的三元前驅(qū)體材料與鋰源Li2CO3混合球磨,分別對(duì)不同的球磨時(shí)間得到的三元材料進(jìn)行常溫電化學(xué)性能測(cè)試,在2.75-4.6V之間以0.1C充放電,結(jié)果表明,球磨時(shí)間不同,三元材料的電化學(xué)性能有很大的差別,球磨4h制備的三元材料電化學(xué)性能最好,說(shuō)明球磨4h的材料混合程度最好。3、經(jīng)過(guò)對(duì)三元材料常溫性能測(cè)試后,對(duì)具有最優(yōu)常溫性能的三元材料即陳化48h、球磨2h、4h、6h的材料進(jìn)行低溫性能測(cè)試,選擇溫度為0℃和-25℃,得出兩個(gè)低溫溫度下,依然是球磨4h的材料電化學(xué)性能最好,0℃和-25℃下首次充放電容量分別為208.6/156.8mAh/g和194.2/126.9mAh/g,首次庫(kù)倫效率分別為75.2%和65.3%。隨著溫度的降低,Li+運(yùn)動(dòng)及傳導(dǎo)能力嚴(yán)重減弱,材料的電化學(xué)性能下降,低溫低電流密度下材料具有穩(wěn)定的電化學(xué)性能,循環(huán)20圈后,放電容量為126.2mAh/g和113.5mAh/g,它們的容量保持率分別為80.5%和89.5%,低溫下倍率增大到0.5C時(shí),容量衰減快。
