高镍系正极材料LiNi0.88Co0.07Al0.05O2的制备及性能表征
Preparation and Characterization of LiNi0.88Co0.07Al0.05O2 as a High Nickel Cathode Material
作者单位E-mail
罗京 昆明理工大学, 材料科学与工程学院, 昆明 650093
广东省稀土开发及应用重点实验室, 广州 510650
广东省科学院稀有金属研究所, 广州 510650 
 
刘建雄 昆明理工大学, 材料科学与工程学院, 昆明 650093  
黄玲 广东省稀土开发及应用重点实验室, 广州 510650
广东省科学院稀有金属研究所, 广州 510650 
 
肖方明 广东省稀土开发及应用重点实验室, 广州 510650
广东省科学院稀有金属研究所, 广州 510650 
 
李文超 广东省稀土开发及应用重点实验室, 广州 510650
广东省科学院稀有金属研究所, 广州 510650 
 
唐仁衡 广东省稀土开发及应用重点实验室, 广州 510650
广东省科学院稀有金属研究所, 广州 510650 
 
王英 广东省稀土开发及应用重点实验室, 广州 510650
广东省科学院稀有金属研究所, 广州 510650 
wy2228086@163.com 
摘要: 以镍钴氢氧化物为原料,采用异丙醇铝水解法合成Ni0.88Co0.07Al0.05(OH)2,将前驱体与锂源充分混合,通过3种烧结条件制备出球形LiNi0.88Co0.07Al0.05O2正极材料,借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)以及电化学测试等表征手段对材料的晶体结构、微观形貌和电化学性能进行了较系统的研究。研究表明,在500℃下保温3 h、700℃下保温14 h的条件下合成的LiNi0.88Co0.07Al0.05O2具有良好的综合电化学性能,0.2C放电比容量达192.2 mAh·g-1,首次充放电效率为81.6%,1C放电比容量为190.7 mAh·g-1,100周后放电比容量为141.1 mAh·g-1,容量保持率达到73.4%。
关键词: 锂离子电池  正极材料  LiNi0.88Co0.07Al0.05O2  异丙醇铝水解  烧结方式
基金项目: 广州市科技计划项目(No.201907010009)、广东省科学院项目(No.2019GDASYL-0105057)、广东省科技计划项目(No.2015B010116002)和广东省科学院能力建设专项项目(No.2018GDASCX-0110)资助。
Abstract: In this work, Ni0.88Co0.07Al0.05(OH)2 was synthesized by aluminum isopropoxide hydrolysis of nickel-cobalt hydroxide as raw material. The precursor was fully mixed with lithium source, and spherical LiNi0.88Co0.07Al0.05O2 cathode material was prepared through three sintering conditions. The crystalline structure, morphology and electrochemical performance were systematically characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscope (TEM), X-ray photoelectronic spectroscopy (XPS) and electrochemical tests. It is found that the synthesized LiNi0.88Co0.07Al0.05O2 after 500℃ for 3 h, and 700℃ for 14 h has a good comprehensive electrochemical performance. The discharge specific capacity at 0.2C was up to 192.2 mAh·g-1, the first charge-discharge efficiency was 81.6%, and the discharge specific capacity at 1C was 190.7 mAh·g-1, and still remain in 141.1 mAh·g-1 after 100 weeks, which shows the capacity retention rate of 73.4%.
Keywords: lithium ion battery  cathode material  LiNi0.88Co0.07Al0.05O2  hydrolysis of aluminum isopropoxide  sintering method
投稿时间:2020-07-22 修订日期:2020-10-26
摘要点击次数:  156
全文下载次数:  125
罗京,刘建雄,黄玲,肖方明,李文超,唐仁衡,王英.高镍系正极材料LiNi0.88Co0.07Al0.05O2的制备及性能表征[J].无机化学学报,2021,37(1):110-120.
查看全文  查看/发表评论  下载PDF阅读器
Support information: