低冰镍衍生的具有高结构稳定性和快速扩散动力学的钠离子掺杂层状LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极

通过共沉淀法合成钠离子(Na+)掺杂的高稳定性Li1-xNaxNi1/3Co1/3Mn1/3O2(NCM-Na)正极材料.首先论证采用低冰镍提取镍作为合成材料镍源的可行性.其次,在化学试剂合成的NCM(Ni,Co,Mn)材料中预先引入最优含量的Na+,占据部分Li+位点,实现具有更低Li+/Ni2+阳离子混排的稳定结构,从而提高其电化学性能.结果表明,当Na+掺杂量为1％(质量分数)(x=0.01)时,获得的NCM-Na正极材料在1C电流密度下,循环100次后容量保持率从76.84％提高至89.21％.特别是在5C大电流密度下,循环200次后,可逆放电比容量依然维持在110mA-h·g-1.这...

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Published in:中国有色金属学报（英文版） 2023, Vol.33 (10), p.3100-3112
Main Authors: 练梦晨, 孙强超, 聂薇, 刘岩博, 段彤, 程红伟, 鲁雄刚
Format: Article
Language:Chinese
Online Access:Get full text
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Summary:通过共沉淀法合成钠离子(Na+)掺杂的高稳定性Li1-xNaxNi1/3Co1/3Mn1/3O2(NCM-Na)正极材料.首先论证采用低冰镍提取镍作为合成材料镍源的可行性.其次,在化学试剂合成的NCM(Ni,Co,Mn)材料中预先引入最优含量的Na+,占据部分Li+位点,实现具有更低Li+/Ni2+阳离子混排的稳定结构,从而提高其电化学性能.结果表明,当Na+掺杂量为1％(质量分数)(x=0.01)时,获得的NCM-Na正极材料在1C电流密度下,循环100次后容量保持率从76.84％提高至89.21％.特别是在5C大电流密度下,循环200次后,可逆放电比容量依然维持在110mA-h·g-1.这为杂原子掺杂耦合材料化冶金开发低成本、高性能锂离子电池三元LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料提供具有前景的策略.
ISSN:1003-6326
DOI:10.1016/S1003-6326(23)66320-4