随着我国经济的快速发展,对电池新材料需求的不断增加,锂离子电池的三元正极材料因其安全性高,成本低廉,比容量高(277mAh/g),具有较高的锂离子扩散能力。被认为是可以较好的取代LiCo
O2的正极材料,有很好的应用前景。本文采用共沉淀法合成了性能优良的LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2正极材料,运用XRD、SEM、恒电流充放电技术对该材料的形貌、微观结构和电化学储锂性能特别是其低温放电行为进行了表征和研究。实验结果如下:1、在不同的陈化时间下对制备得到的LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2正极材料进行常温电化学性能测试,在2.75-4.6V之间以0.1C充放电,结果表明,陈化时间对材料的电化学性能有较大影响。其中,陈化48h制备得到的材料具有最优的常温电化学性能:首次充放电容量为205/171.6mAh/g,首次库伦效率为83.7%,50次循环后放电容量为143.7mAh/g,容量保持率为83.7%,循环性能良好。2、对陈化不同时间制备的三元前驱体材料与锂源Li2CO3混合球磨,分别对不同的球磨时间得到的三元材料进行常温电化学性能测试,在2.75-4.6V之间以0.1C充放电,结果表明,球磨时间不同,三元材料的电化学性能有很大的差别,球磨4h制备的三元材料电化学性能最好,说明球磨4h的材料混合程度最好。3、经过对三元材料常温性能测试后,对具有最优常温性能的三元材料即陈化48h、球磨2h、4h、6h的材料进行低温性能测试,选择温度为0℃和-25℃,得出两个低温温度下,依然是球磨4h的材料电化学性能最好,0℃和-25℃下首次充放电容量分别为208.6/156.8mAh/g和194.2/126.9mAh/g,首次库伦效率分别为75.2%和65.3%。随着温度的降低,Li+运动及传导能力严重减弱,材料的电化学性能下降,低温低电流密度下材料具有稳定的电化学性能,循环20圈后,放电容量为126.2mAh/g和113.5mAh/g,它们的容量保持率分别为80.5%和89.5%,低温下倍率增大到0.5C时,容量衰减快。
