Improvement of physical and chemical properties of LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 anode material by composite modification of Na and Zr
-
摘要: 基于LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料在高电压下的电化学性能不佳问题，通过简单的共沉淀法得到前驱体Ni0.8Co0.1Mn0.1（OH）2，与适当的Na源、Zr源及Li源球磨后得到改性材料。通过对比Na和Zr单掺杂或共改性来探究改性材料电化学性能的变化。XRD结果表明，掺杂Na和Zr后，所有改性材料的Li间距和过渡金属层间距均扩大，电化学性能测试发现改性后的材料其循环、倍率性能等均得到明显提升。其中Na、Zr共改性的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（NCM-Na-Zr），其循环和倍率性能得到显著改善，在2.75~4.35 V、1C倍率下循环200次后，仍然有177.4 mAh/g放电比容量和87.7%的容量保持率。Abstract: Due to the poor electrochemical performance of LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 anode materials under high voltage, modified materials were obtained after ball-milling of the precursor Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2 obtained through a simple coprecipitation method with appropriate Na sources, Zr sources and Li sources. The changes in the electrochemical properties of the modified materials were explored by comparing the single doping or co-modification of Na and Zr、The XRD results show that after doping with Na and Zr, the Li spacing and the transition metal layer spacing of all modified materials are expanded and the cycle and multiplier performance of the modified materials are significantly improved through the electrochemical performance tests. In addition, the cycle and multiplier performance of LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM-Na-Zr) comodified by Na and Zr are significantly improved. After 200 cycles at 2.75~4.35 V and 1C rate, there are still the discharge specific capacity of 177.4 mAh/g and the capacity retention rate of 87.7%.
-
Keywords:
- anode material /
- doping /
- co-modification /
- lithium-ion batteries
-
随着电动汽车的发展和普及，混合动力汽车等消费电子产品，作为最重要的动力来源之一，锂离子电池越来越受到关注，已成为新能源技术发展的重点之一[1-5]。富镍系正极材料由于其放电比容量高、成本低等优点而极具吸引力，但由于其镍含量较高，很难保持所有的镍离子为+3价，同时存在于锂层的Ni2+离子会造成不可逆转变、表面电化学降解严重等问题[6-8]。其中富镍材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2具备较高的比容量（约200 mAh/g），但存在循环、倍率和高温性能较差等问题，因此将其用于动力电池受到一定限制。
掺杂改性一般是通过改变材料的晶格常数或材料中部分元素的价态来提高材料结构的稳定性，提高材料的电子电导率和离子电导率，降低阳离子混排，使电池的输出功率密度增加。目前，对富镍三元材料研究最多的掺杂有阳离子掺杂（Al、Mg、Ti、Zr、Mo、Cr、Nb）、阴离子掺杂（F）和阴阳离子共掺杂（AlF3、MgF2）。Al3+、Mg2+等掺杂不仅可以抑制锂镍混排现象，还可以抑制充放电过程的相转变，改善循环稳定性。采用不等价阳离子掺杂时，会导致三元材料中过渡金属离子价态的升高或降低，产生空穴或电子，改变材料能带结构，从而提高其本征电子电导率。邵奕嘉等分别对三元镍钴锰正极材料进行研究，结果表明，在三元材料中掺杂1%Zr整体电化学性能较好，且微观形貌较好，如比容量下降最少，循环100次后容量保持率最好[9-13]。CHEN等研究用高温固体法将Na+引入富含Ni的LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2材料中，合成了一种新型的Li1-xNaxNi0.6Co0.2Mn0.2O2（x=0，0.01，0.03）正极材料。结果表明，Na的掺杂抑制了阳离子混排程度，有效地扩展了Li间距，表现出良好的电化学性能[14]。
本文旨在研究一种有效地构建Na、Zr共改性球状LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料的策略，目前研究报道较少。通过XRD、SEM、TEM、CV、EIS和充放电测试，系统地研究了Na、Zr共改性对所得富镍LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的晶体结构、形貌和电化学性能的影响。
1 材料合成及表征
1.1 NCM材料的制备
首先将化学摩尔计量的NiSO4·6H2O、MnSO4·H2O和CoSO4·7H2O按（n（Ni2+）∶n（Co2+）∶n（Mn2+）=8∶1∶1）溶于去离子水中，形成2.0 mol/L的混合溶液。将适量的NH3·H2O溶液加入4.0 mol/L的NaOH中，形成混合碱性溶液。随后将一定量的碱性溶液通过蠕动泵加入不锈钢式反应釜中，控制其pH值为11.20±0.05，并在50 ℃氮气气氛下进行反应得到Ni0.8Co0.1Mn0.1（OH）2前驱体。
将Ni0.8Co0.1Mn0.1（OH）2、Na2CO3、Zr（NO3）4·5H2O和LiOH按化学计量比0.95∶0.05∶0.05∶0.95放入玛瑙罐中，加入无水乙醇，机械球磨3 h，烘干酒精后加入8%的LiOH干混1 h，形成前驱体混合物。放入气氛烧结炉中550 ℃煅烧5 h，在O2气氛下800 ℃煅烧16 h，得到Na、Zr共改性的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2材料。如果按5%的Na2CO3或Zr（NO3）4与Ni0.8Co0.1Mn0.1（OH）2前驱体的摩尔比投料，同样可以制备出相应的NCM材料。为更好地区别这些样品，将n（NCM）=1、 n（Na）∶n（NCM）=0.05∶0.95、n（Zr）∶n（NCM）=0.05∶0.95、n（Na）∶n（Zr）∶n（NCM）=0.05∶0.05∶0.9样品分别标记为NCM-0、NCM-Na、NCM-Zr和NCM-Na-Zr。
1.2 材料的表征
NCM材料的晶相结构通过X射线衍射仪（XRD）表征，通过XRD表征可以判断其晶型结构及物相组成。本论文实验XRD型号为日本MiniFlex600，X射线管为Cu靶材，XRD数据收集2θ的范围10°~80°，扫描速度为0.026°/min。采用扫描电子显微镜（ZEISS EVO-MA10，TESCAN FE-SEM（MIRA3-XM））观察样品的形貌。透射电镜（FEI Tecnai G2 F20）分别获得透射电镜（TEM）和高分辨率透射电镜（HR-TEM）。
1.3 极片的制备及电化学性能表征
将相应的NCM材料、Super P和PVDF按质量比为90∶4∶6的正极混合物涂覆在铝箔上制得电极极片。在110 ℃真空中干燥6 h，将含有7~9 mg/cm2活性物质的极片压制成圆片型。采用金属锂对电极、隔膜和电解液在充满氩气的手套箱中装配成CR2032型半电池。循环伏安法（CV）在电化学工作站（CHI660D，中国上海）进行测试，扫描速率为0.1 mV/s，扫描范围为2.5~4.6 V。在CHI660D上进行电化学阻抗谱测试（EIS），频率为100 kHz~0.01 Hz，交流电压振幅为5 mV。在多通道电池测试器（深圳Neware，BTS，中国）进行恒电流充放电测试，电压范围为2.75~4.35 V，测试温度为25 ℃。电池的高温性能是在55 ℃下进行的，高低温箱的型号是HD-ES702-100。
2 结果与讨论
首先利用XRD研究了NCM-0、NCM-Na、NCM-Zr和NCM-Na-Zr的相纯度和结晶度。如图 1所示，均能清晰观察到NCM-0、NCM-Na、NCM-Zr和NCM-Na-Zr的衍射峰，4组样品都具有典型的α-NaFeO2结构，且无明显杂相峰，说明Na或Zr的单掺杂和共改性对NCM材料的基本结构影响很小。（006）/（102）和（008）/（110）晶面能观察到有明显的分裂，表明NCM材料具有高结晶、有序的层状结构。通过对（008）/（101）放大可以看出NCM-Na-Zr样品分裂峰更明显，由此可以看出共改性后的材料结构更趋于稳定，晶型度更好[15-17]。为了进一步探究掺杂对晶体结构的影响，确定了4种材料的晶胞参数见表 1。由表 1可知，Na和Zr单掺杂或共改性后，c和a值均略有增加。所有样品的c/a比均大于4.9，说明其均为有序的层状氧化物。NCM-0、NCM-Na、NCM-Zr和NCM-Na-Zr的I（003）/I（104）峰值比分别为1.509 16、1.514 39、1.521 84、1.532 97，均大于1.2，其中NCM-Na-Zr样品的峰值比最大，说明其具有最小的阳离子混排率。此外，在所有NCM材料中，NCM-Na-Zr具有最大的c/a值（4.963 19），可以预见其电化学性能最好。
![]()
图 1 NCM-0、NCM-Na、NCM-Zr、NCM-Na-Z的XRD图谱Figure 1. XRD patterns of NCM-0, NCM-Na, NCM-Zr and NCM-Na-Zr表 1 NCM-0、NCM-Na、NCM-Zr、NCM-Na-Zr的晶胞参数Table 1. Cell parameters of NCM-0, NCM-Na, NCM-Zr and NCM-Na-Zr
由图 2的SEM图不难发现4组NCM样品二次颗粒直径均约为12 μm，都是由大小范围为300~600 nm的一次颗粒组成的二次颗粒。在图 2（b）中观察到，与NCM-0相比，NCM-Na表面上的一次颗粒更粗糙，更不规则。这归因于高温处理过程中碳酸盐中二氧化碳的分解。NCM-Zr具有比NCM-Na更小的且更规则的形态，Zr和O之间会形成新的化学键即O-Zr和O-Zr-O，Zr掺杂的NCM材料表面新形成的Zr-O键比原来的Ni-O、Co-O和Mn-O键更强，所以NCM-Zr和NCM-Na-Zr一次颗粒会更紧密地排列在一起。NCM-Na-Zr与NCM-0一样，保持相对均匀的球状二次颗粒，尽管NCM-Na-Zr的表面比NCM-Zr和NCM-0粗糙一些，但其形态却更加致密和光滑。掺杂Na或Zr进行高温煅烧后，所有制备的NCM材料都呈现球形形态，但粒径和表面形态存在细微的差别。对NCM-Na-Zr的TEM和HR-TEM图像进行了分析，以进一步揭示其结构。由图 2（e）的TEM图和图 2（f）、图 2（g）的HR-TEM图可以看出NCM-Na-Zr材料的单向条纹和较好的结晶性，能观察到清晰的晶格条纹和对应的晶面，其晶格条纹间距为0.474 nm，这归因于过渡金属层沿富Ni层状的（003）晶面方向移动[18]。结合TEM和XRD结果表明，Na和Zr已成功引入了NCM材料中。为了进一步确认NCM-Na-Zr表面元素分布情况，对材料进行了EDS分析，由图 2（i）、图 2（j）可以看出，Na和Zr均匀分布在NCM材料表面。
图 3中测量并比较了4种材料的粒度分布和振实密度。所有材料均显示出相对均匀的尺寸分布，NCM-0、NCM-Na、NCM-Zr和NCM-Na-Zr的平均尺寸分别为11.61、12.04、13.52、13.74 μm。同时，NCM-Na-Zr材料具有2.061 g/cm3的最高振实密度。这与SEM分析结果是一致的。
![]()
图 3 4种材料的粒径分布情况Figure 3. The particle size distribution diagram of the four materials如图 4（a）所示，4种不同样品在2.75~4.35 V，以0.1 C（1 C=180 mA/g）的低电流密度下初始充放电曲线非常相似，但是，4组样品的初始充放电容量却不同。NCM-0、NCM-Na、NCM-Zr和NCM-Na-Zr的初始充放电容量分别为238.97 mAh/g/205.93 mAh/g、234.11 mAh/g/196.36 mAh/g、231.63 mAh/g/199.04 mAh/g和232.03 mAh/g/201.59 mAh/g。NCM-Na-Zr（86.8%），NCM-Na(83.8%)和NCM-Zr(85.9%)的初始库仑效率均高于NCM-0的(72.5%)，表明第1次循环的可逆容量可以通过元素掺杂有效地改善。
![]()
图 4 不同样品的充放电曲线、循环曲线及倍率放电曲线Figure 4. Charge and discharge curves, cycle performance and rate discharge curves of different samples为了进一步研究NCM-Na-Zr的长循环稳定性，在0.2 C的电流密度下进行了200次循环测试。如图 4（b）所示，200次循环后，NCM-Na和NCM-Zr的比容量分别为164.25、159.79 mAh/g，容量保持率分别为82.9%和81.4%，优于NCM-0循环200次后150.6 mAh/g的容量和73.3%的容量保持率。对于NCM-Na-Zr，第1次循环和第200次循环中的比容量分别为202.2、177.4 mAh/g，容量保持率为87.7%。尽管很多研究报道了各种富镍正极材料不同元素掺杂，长循环正极材料的稳定性（超过200次循环）却很少涉及[19-28]。
NCM-Na-Zr具有最高的可逆比容量和最出色的循环性能。为了进一步确定NCM-Na-Zr的倍率性能，在温度为25 ℃下，0.2 C至5 C再返回0.2 C的倍率性能，如图 4（c）所示，将不同样品置于0.2 C、0.5 C、1 C、3 C、5 C、0.2 C进行循环，发现NCM-Na-Zr材料在5 C循环30次后容量基本不衰减，并且电流密度回到0.2 C时比容量可完全恢复到初始状态下，这是由于Na进入Li空位可以有效扩大Li层间距，Zr进入过渡金属层稳定了结构，两者协同作用有利于Li+在高倍率下的扩散速率和循环稳定性。为比较NCM-0和NCM-Na-Zr在较高温度下的循环性能，如图 4（d）所示，在1 C倍率下测试电池在55 ℃的高温测试箱中的循环性能，NCM-0和NCM-Na-Zr材料的首次放电容量分别为171.2 mAh/g和184.4 mAh/g，在50次循环后可以分别可以保持69.79%和82.4%的容量。NCM-Na-Zr在高温下比NCM-0表现出更好的循环稳定性，这对于高温条件下的高能量密度锂电池来说，是一种极有希望的正极材料。
为了进一步了解NCM-Na-Zr的电化学性能，对NCM-0和NCM-Na-Zr的CV曲线进行了比较。2个样品CV图均显示相似的形状，表明Na、Zr并没有影响NCM材料的主体结构。NCM-0和NCM-Na-Zr的CV曲线（图 5）的主要区别是阳极峰和阴极峰之间的电势间隔（ΔV），ΔV是典型的动态过程因素，它是由SEI膜的形成或电极表面上的副反应引起的，代表电化学可逆性的程度[29-30]。NCM-Na-Zr的ΔV值为0.212 V，低于NCM-0的0.223 V，这表明通过Na、Zr共改性可以改善NCM材料的可逆性。
如图 6（a）和图 6（b）所示，NCM-0和NCM-Na-Zr的EIS图谱非常相似，高至中频区的半圆和低频区的短斜线几乎重叠。通常，工作电极和参比电极之间的电阻代表欧姆电阻（Rs），高频半圆直径代表形成SEI膜产生的阻抗（RSEI），而低频半圆则反映电荷转移产生的阻抗（Rct）。低频区域中的直线斜率为Warburg阻抗（Zw），与Li+扩散到材料中有关[31-33]。NCM-0和NCM-Na-Zr的Rs非常小且近似相等，NCM-0的RSEI值比NCM-Na-Zr稍大，这可能是由于界面的组成和结构差异引起的。NCM-Na-Zr的Rct值在100个循环后变化很小，而NCM-0的Rct值在循环过程中迅速上升。这个结果可能归因NCM-Na-Zr表面和电解液之间可能形成了稳定的界面，该界面可以维持界面结构的稳定性并加速电荷转移。
如图 7（a）和图 7（b）所示，在1 C的高电流密度下进行100次循环后，NCM-0二次颗粒被直接破坏，一些一次颗粒也出现破裂。损坏和裂纹部分是由于在重复的充电和放电过程中连续的晶格变化以及电极/电解液界面上的有害副反应引起[32]。对于NCM-Na-Zr，即使经过100次循环，它仍然可以保持较好的球形，这表明NCM-Na-Zr在表面改性后具有较强的结构稳定性。
![]()
图 7 不同材料1C倍率下循环100次后的SEM像Figure 7. SEM images of different materials after 100 cycles at 1C图 8所示为NCM-0和NCM-Na-Zr循环50~100次的XRD图谱，2组正极材料经过50~ 100次循环仍然具有完整的层状结构。由图 8可以看出，随着循环次数的增加，2组样品各衍射峰均有所衰弱，NCM-0衰弱得更明显，并且当材料循环到100次后，I（003）/I（104）值变小，表明其离子混排程度变大，这是正极材料容量衰减的因素之一。其次，通过（003）面放大图可以看出，随着循环次数从50次增加到100次，NCM-Na-Zr（003）面衍射角只偏移了0.15°，而NCM-0偏移了0.31°，这说明复合包覆正极材料结构没有随着循环次数的增加遭到很大的破坏，这与图 7循环后的SEM结果相一致[34-36]。
![]()
图 8 不同材料1 C倍率下循环50次和100次后的XRD图谱Figure 8. XRD images of different materials after 50 and 100 cycles at 1 C3 结论
通过简单的共沉淀方法以及适当的后处理工艺，成功合成了不同的Na、Zr掺杂或共改性的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2材料。NCM-Na-Zr在电压范围内1 C电流密度下经过200次循环后，仍具有177.4 mAh/g的高放电容量和87.7%的高容量保持率，远优于其他3种材料。由于电化学性能得到改善，本文研究了三元材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2中Na、Zr共掺杂的协同作用，通过Na掺杂到Li位点可以扩大O-Li-O的层间距，并促进Li+的传输通速率，从而导致扩散系数的增加。Zr的引入形成Zr-O键能稳定材料的晶体结构，从而改善循环性能。这项工作将为将来设计具有高性能的稳定层状NCM材料提供帮助。
-
![]()
图 1 NCM-0、NCM-Na、NCM-Zr、NCM-Na-Z的XRD图谱
Fig 1. XRD patterns of NCM-0, NCM-Na, NCM-Zr and NCM-Na-Zr
![]()
图 4 不同样品的充放电曲线、循环曲线及倍率放电曲线
Fig 4. Charge and discharge curves, cycle performance and rate discharge curves of different samples
![]()
图 7 不同材料1C倍率下循环100次后的SEM像
Fig 7. SEM images of different materials after 100 cycles at 1C
![]()
图 8 不同材料1 C倍率下循环50次和100次后的XRD图谱
Fig 8. XRD images of different materials after 50 and 100 cycles at 1 C
表 1 NCM-0、NCM-Na、NCM-Zr、NCM-Na-Zr的晶胞参数
Table 1 Cell parameters of NCM-0, NCM-Na, NCM-Zr and NCM-Na-Zr
下载: 导出CSV
-
[1] 肖忠良, 胡超明, 宋刘斌, 等. 正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的合成工艺优化及电化学性能[J]. 化工学报, 2017(4): 1652-1659. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HGSZ201704047.htm [2] YAN Z, YAO W, HU L, et al. Progress in the preparation and application of three-dimensional graphene-based porous nanocomposites[J]. Nanoscale, 2015, 7(13): 5563-5577. doi: 10.1039/C5NR00030K
[3] LI W, SONG B. High-voltage positive electrode materials for lithiumion batteries[J]. Chem Soc Rev, 2017(26): 3006－3059.
[4] WU Z, WANG Y, LIU X, et al. Carbon-Nanomaterial-based flexible batteries for wearable electronics[J]. Advanced Materials, 2019, 31(9): 1800716.1-1800716.25.
[5] LI H. Practical evaluation of Li-Ion batteries[J]. Joule, 2019, 3(4): 911-914. doi: 10.1016/j.joule.2019.03.028
[6] 李欢. 富镍三元正极材料的制备与性能[D]. 成都: 西南交通大学, 2018. [7] 刘芝君, 彭弯弯, 李之锋, 等. 铌掺杂对镍基正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2电化学性能影响[J]. 有色金属科学与工程, 2020, 11(2): 89-96. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2020.02.013 [8] 彭弯弯. 高容量镍基正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的制备与改性研究[D]. 赣州: 江西理工大学, 2018. [9] 邵奕嘉, 黄斌, 刘全兵, 等. 三元镍钴锰正极材料的制备及改性[J]. 化学进展, 2018, 30(4): 410-419. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HXJZ201804007.htm [10] 刘磊, 包珊珊, 何欢, 等. 锂离子电池富镍三元正极材料研究进展[J]. 电子元件与材料, 2017 (12): 12.58-65. doi: 10.14106/j.cnki.1001-2028.2017.12.011 [11] 王睿, 钟小华, 刘立炳. 不同元素掺杂对LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2正极材料的影响[J]. 汽车科技, 2017 (1): 84-87. doi: 10.3969/j.issn.1005-2550.2017.01.013 [12] HUANG Z, WANG Z, JING Q, et al. Investigation on the effect of Na doping on structure and Li-ion kinetics of layered LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 cathode material[J]. Electrochimica Acta, 2016, 192: 120-126. doi: 10.1016/j.electacta.2016.01.139
[13] MENG H, ZHOU P, ZHANG Z, et al. Preparation and characterization of LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 with high cycling stability by using AlO2- as Al source[J]. Ceramics International, 2017, 43(4): 3885-3892. doi: 10.1016/j.ceramint.2016.12.054
[14] CHEN M, ZHAO E, CHEN D, et al. Decreasing Li/Ni disorder and improving the electrochemical performances of Ni-Rich LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 by Ca doping[J]. Inorganic Chemistry, 2017, 56(14).
[15] LIU X, WANG S, WANG L, et al. Stabilizing the high-voltage cycle performance of LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cathode material by Mg doping[J]. Journal of Power Sources, 2019, 438: 227017.1-227017.8.
[16] WOOSUK, CHO, YOUNG, et al. Facile Mn surface doping of Ni-rich layered cathode materials for lithium ion batteries[J]. Acs Applied Materials & Interfaces, 2018, 10: 38915-38921.
[17] DU R, BI Y, YANG W, et al. Improved cyclic stability of LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 via Ti substitution with a cut-off potential of 4.5 V[J]. Ceramics International, 2015, 41: 7133-7139. doi: 10.1016/j.ceramint.2015.02.026
[18] MO Y, LI D, CHEN Y, et al. Synthesis and characterization of LiNi0.48Co0.18Mn0.3Mg0.02Ti0.02O2 as a cathode material for lithium ion batteries[J]. Loyal Sciety of Chemisty, 2016(6): 79253.
[19] KONISHI H, YOSHIKAWA M, HIRANO T. The effect of thermal stability for high-Ni-Content layer-structured cathode materials, LiNi0.8Mn0.1-xCo0.1MoxO2 (x=0, 0.02, 0.04)[J]. Journal of Power Sources, 2013, 244: 23-28. doi: 10.1016/j.jpowsour.2013.05.004
[20] XUE L, LI Y, XU B, et al. Effect of Mo doping on the structure and electrochemical performances of LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 cathode material at high cut-off voltage[J]. Journal of Alloys Compd, 2018, 748, 561-568. doi: 10.1016/j.jallcom.2018.03.192
[21] WU F, LI Q, CHEN L, LU, et al. Use of Ce to reinforce the interface of Ni-rich LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cathode materials for lithium-ion batteries under high operating voltage[J]. ChemSusChem, 2019(12): 935-943.
[22] LI L, LI X, WANG Z, et al. A Simple and effective method to synthesize layered LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cathode materials for lithium ion battery[J]. Powder Technol, 2011, 206: 353-357. doi: 10.1016/j.powtec.2010.09.010
[23] ZHANG C, LIU M, PAN G, et al. Enhanced electrochemical performance of LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cathode for lithium-ion batteries by precursor preoxidation[J]. ACS Appl, Energy Mater. 2018(1): 4374-4384.
[24] SHANG G, TANG Y, LAI Y, et al. Enhancing structural stability unto 4.5 V of Li-rich cathodes by Tungsten-doping for lithium storage[J]. Journal of Power Sources, 2019, 423, 246-254. doi: 10.1016/j.jpowsour.2019.03.072
[25] CHENG K L, MU D B, WU B L, et al. Electrochemical performance of a nickel-rich LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 cathode material for lithium-ion batteries under different cut-off voltages[J]. International Journal of Minerals, Metallurgy, and Materials, 2017, 24(3): 342-351. doi: 10.1007/s12613-017-1413-6
[26] HOU P, ZHANG H, DENG X, et al. Stabilizing the electrode/electrolyte interface of LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 through tailoring aluminum distribution in microspheres as long-life, high-rate and safe cathode for lithium-ion batteries[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2017, 9(35): 29643-29653.
[27] WANG D, LI X H, WANG W L, et al. Improvement of high voltage electrochemical performance of LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 cathode materials via Li2ZrO3 coating[J]. Ceramics International, 2015, 41(5): 6663-6667. doi: 10.1016/j.ceramint.2015.01.100
[28] KUI M, WANG Z, GUO H, et al. Improving the cycling performance of LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 by surface coating with Li2TiO3[J]. Electrochimica Acta, 2016, 6(110): 822-831.
[29] YAO W, DAI Q, LIU Y, et al. Microwave-assisted synthesis of Co3O4 sheets for reversible Li storage: regulation of structure and performance[J]. Chemelectrochem, 2017, 4(5): 1236-1242. doi: 10.1002/celc.201700096
[30] LI Z Y, GUO H, MA X, et al. Al-Substitution induced differences in materials structure and electrochemical performance of Ni-rich layered cathodes for lithium-ion batteries[J]. Journal of Physical Chemistry C, 2019, 123(32): 19298-19306. doi: 10.1021/acs.jpcc.9b03597
[31] SUN Q C, ChENG H W, ZHAO K N, et al. Mg2+ Doped LiNi1/3Co1/3 Mn1/3O2 Hollow Flake-Like Structures with Enhanced Performances Cathodes for Lithium-Ion Batteries[J]. Chemistry Select, 2020, 5(4): 1275-1281.
[32] ZHANG M, ZHAO H, TAN M, et al. Yttrium modified Ni-rich LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 with enhanced electrochemical performance as high energy density cathode material at 4.5 V high voltage[J]. Journal of Alloys & Compounds, 2019, 774: 82-92.
[33] WU F, TIAN J. Effect of Ni2+ content on Lithium/Nickel disorder for Ni-rich cathode materials[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2015, 7(14): 7702-7708.
[34] LI X, QIAO Y, GUO S, et al. A new type of Li-rich rock-salt oxide Li2Ni1/3Ru2/3O3 with reversible anionic redox chemistry[J]. Advanced Materials, 2019, 31(11): 1807825.1-1807825.7.
[35] ZHANG C, FENG Y, WEI B, et al. Heteroepitaxial oxygen-buffering interface enables a highly stable cobalt-free Li-rich layered oxide cathode[J]. Nano Energy, 2020, 75: 104995. doi: 10.1016/j.nanoen.2020.104995
[36] ZHU Z, LIANG Y, HU H, et al. Enhanced structural and electrochemical stability of LiNi0.83Co0.11Mn0.06O2 cathodes by zirconium and aluminum co-doping for lithium-ion battery[J]. Journal of Power Sources, 2021, 498: 229857.
-
期刊类型引用(2)
1. 张丁川，赵中伟，孙丰龙，刘旭恒，陈星宇，李江涛，何利华. 钴白合金常压磷酸选择性浸出钴和铜的工艺研究. 稀有金属. 2023(11): 1515-1524 . 
百度学术
2. 王俊安，钟盛文，岳波，黄小丽，陈伟，魏兴权，曾敏，刘晶晶，文冠军. 掺杂-包覆改性单晶LiNi_(0.83)Co_(0.12)Mn_(0.05)O_2的制备技术及性能研究. 有色金属科学与工程. 2023(06): 808-815 . 本站查看
其他类型引用(0)
计量
- 文章访问数: 136
- HTML全文浏览量: 25
- PDF下载量: 7
- 被引次数: 2
