第2期
陈勃涛:以a犁氢氧化物前驱体制备LiNb。C吣.Al棚2及其电化学性能
195
高的放电容量与首次放电效率。这是由于在相同的温度下,口型氢氧化物前驱体致密的颗粒在热处理过程中形成较小的一次晶粒.缩短了Li+扩散的路径.从而提高首次放电效率。同时在相同的热处理温度下。以高密度的口型氢氧化物为前驱体的氧化镍钴铝锂正极材料可以得到较高的振实密度。温度的提升有助于提高以a.Ni。sCoo.,sAloMOH)2为前驱体的
LiNi。sCon。业kO:材料的振实密度,但却会使材料的
首次放电容量及效率下降.因此在实际应用中应综合考虑这2种因素,优化地选择热处理温度,在保持良好的电化学性能前提下提高材料的振实密度.使其达到较为理想的平衡。我们认为.750℃是一个较为适宜的热处理温度。
图7为2种不同前驱体在750℃下热处理8
h
后制备的LiNin8ConlAl吣02和LiNin舾Co吣02的循环性能曲线。从该图可以看出,由于没有A1的掺杂,LiNi嘶CoQ,,O:的结构稳定性差,容量衰减很快,30周期后容量由首次的197.1mAh g-1下降为154.3mAh g--。容量保持率仅为78.3%(如图7中曲线c)。以a.Nin8Coo.1Al吣(OH)2为前驱体的LiNinsConlsAlo.∞02虽然在首次放电容量上低于LiNiQ稻Coal502和以届.NiQ8Con2(0H)2为前驱体的LiNin8Conl5A10n502,但表现出良好的循环性能。首次放电容量为179.7
mAh
g~,50次循环周期后放电容量为160.8mAh g一,容量保持率高达89.5%.具有良好的充放电循环性能(如图7中曲线b)。以肛NinsCon:(OH):为前驱体的
(a)UNinsC吣lAl删02‘良Ni唰C吼15(0H)2);CD)LiNio,Co¨Al棚2(a-
NiasCoat.dd似OHh);(c)LiNiasCo棚够N妇Cmd0H助
图7
2种不同前驱体制备的LiNiosCoo.,41n。O:和“N‰Co。20:正极材料在2032型扣式电池中的循环性能曲线
Fig.7
Cyclingperformanceofthe
LiN‰Coctl毋l嘣02and
LiNio,Coc02materialssynthesizedbythetwo
different
precursors
in2032-typecoinceHs
万
方数据LiNinsCoQlAloD502首次放电容量为183.6mAh g-t,50
次循环周期后为150.5mAh g一。容量保持率为
82.0%(如图7中曲线a)。
3结论
以氢氧化钠与碳酸钠为沉淀剂在常温下制备了球形的a型Nin8Coo.1sAIoMOH)2,以此为前驱体与氢氧化锂在氧气气氛下经过热处理制备了锂离子电池
正极材料LiNi。sC00.。AkO:。颗粒形貌呈球形,具有
良好的层状晶体结构和电化学循环稳定性。该方法突破了球形氧化镍钴铝锂材料的传统制备方法。为该材料的制备方法开辟了一条新的途径。
参考文献:
【l】Delmas
C,Menetrier
M,CmuguenneeL'eta1.Electrochi耽
Acta,1999,45:243-253
【2】RangierA,Saadoune
I,Gravereau
P’eta1.SolidStatelonics,
1996.90:83—90
【3】3
Ohzuku
T,YanagewaT,KouguchiM,eta1.上PowerSources,
1997,68:131—134
【4】DAIChang.Song(i或长松),YANGJun(羊俊),WANG
Dian.Long(王殿龙),eia1.Chinese上lnorg.Chem.(wuji
Huaxue
Xuebao),2006,22(11):2011-2017
【5】Neudecker
B
J,ZuhrRA,KwakBS,eta1.ZElectrock以
Soc.,1998,145(12)
[6】PradoG,FoumesL,DelmasC.上SoZid
StateChem.,2001,
159:103.112
[7】Fey
G
T,Subramanian
V,ChenJG.上Mater.Lett.,2002,
52:197.202
【8】KimJ,AmineK.上Electrochem.Commun.,2001,3:52—55
【9】KuboK,Fujiwara
M。YamadaS,et
a1.上Power
Sources,
1997,68:553-557
[IOILIUXin.Yan(翔J欣艳),ZHAOYu-Juan(il送煜娟),LI
Yah
(李燕),eta1.Chinese上Inorg.Chem.(WujiHuaxueXuebao),20嘶,22(6):1007—1012
【1llXIEJing-Ying(解晶莹),ZHANGQuan—Sheng(张全生),LIU
Jian.Feng(刘剑峰),eta1.Chinese上PowerSources(DianYuan五Sh曲,1999,23(4):238 244
【12]ChenY,Wang
GX,Tian
JP,eta1.ElectrochimActa,
2I’明.50:435.441[13]Luo
X
F,WangXY,LiaoL'et
a1.上Power
Sources,2006,
158:654.658
【14lYINGJie.Rong(应皆荣),WANChun—RDng(万春荣),JIANG
Chang-Yin(姜长印).上lnorg.Mater.(形巧iCailiao
Xuebao),
2001,16(5):821-826【15]Wang
CY,ZhongS,BradhurstDH,et
a1.上AlloysCompd.