| 水洗和回烧工艺对高镍三元材料LiNi0.88Co0.07Al0.05O2微观结构及电化学性能的影响 |
| Effect of Water Washing and Re-sintering Treatment on Microstructure and Electrochemical Properties of High Nickel Ternary Material LiNi0.88Co0.07Al0.05O2 |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 毛贵洪 | 昆明理工大学冶金与能源工程学院, 昆明 650093
广东省科学院稀有金属研究所, 广东省稀土开发及应用重点实验室, 广州 510650 | | | 肖方明 | 广东省科学院稀有金属研究所, 广东省稀土开发及应用重点实验室, 广州 510650 | | | 唐仁衡 | 广东省科学院稀有金属研究所, 广东省稀土开发及应用重点实验室, 广州 510650 | | | 黄玲 | 广东省科学院稀有金属研究所, 广东省稀土开发及应用重点实验室, 广州 510650 | | | 李坚 | 昆明理工大学冶金与能源工程学院, 昆明 650093 | kglj1010@163.com | | 王英 | 广东省科学院稀有金属研究所, 广东省稀土开发及应用重点实验室, 广州 510650 | wangying@irmgdas.gd.cn |
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| 摘要: 以镍钴氢氧化物、异丙醇铝为原料，采用水解法合成三元前驱体Ni0.88Co0.07Al0.05（OH）2，再与锂盐混合烧结得到正极材料LiNi0.88Co0.07Al0.05O2，最后经过水洗和回烧得到目标产物，并借助X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）、能量色散X射线谱（EDS）和恒电流充放电测试等对样品的晶体结构、微观形貌、元素价态以及电化学性能进行表征。研究表明，料液比1∶25、水洗3次、600℃回烧2 h合成的LiNi0.88Co0.07Al0.05O2具有较优的综合电化学性能，其在0.2C的放电比容量达207.6 mAh·g-1，首次充放电效率为84.8%，1C放电比容量为192.0 mAh·g-1，循环100周后，材料的放电比容量仍有148.0 mAh·g-1，容量保持率达到77.1%。 |
| 关键词: 锂离子电池 高镍三元正极材料 异丙醇铝水解 水洗 回烧 |
| 基金项目: 广州市科技计划项目（No.201907010009，202103040001）和广东省科技计划项目（No.2015B010116002）资助。 |
| Abstract: Here, nickel cobalt hydroxide (Ni0.928Co0.072(OH)2) and aluminum isopropanol (C9H21AlO3) were used as raw material. The ternary precursor was synthesized by aluminum isopropanol hydrolysis. Then, the cathode material LiNi0.88Co0.07Al0.05O2 was obtained by mixing Ni0.928Co0.072(OH)2 with lithium salt and subsequent sintering. After washing and re-sintering, the crystal structure, microstructure and electrochemical properties of the target products were characterized by means of X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), X-ray photoelectronic spectroscopy (XPS), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), transmission electron microscope (TEM) and electrochemical tests. The results showed that synthesized LiNi0.88Co0.07Al0.05O2 had better comprehensive electrochemical performance when the ratio of solid to liquid was 1:25, washed with deionized water for three times and calcined at 600℃ for 2 h. The specific discharge capacity of 0.2C was up to 207.6 mAh·g-1, the first charge and discharge efficiency was 84.8%, and the specific discharge capacity of 1C was 192.0 mAh·g-1. After 100 cycles, the specific discharge capacity of the material was still 148.0 mAh·g-1, and the capacity retention rate reached 77.1%. |
| Keywords: lithium ion battery high nickel ternary cathode material hydrolysis of aluminum isopropoxide water washing re-sintering |
| 投稿时间：2021-04-05 修订日期：2021-07-15 |
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| 毛贵洪,肖方明,唐仁衡,黄玲,李坚,王英.水洗和回烧工艺对高镍三元材料LiNi0.88Co0.07Al0.05O2微观结构及电化学性能的影响[J].无机化学学报,2021,37(9):1649-1658. |
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