富锂正极材料Li_(1.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54)O_(2)的制备及性能

作     者：缪胤宝 张文华 刘伟昊 王帅 陈哲 彭望 曾杰 MIAO Yinbao;ZHANG Wenhua;LIU Weihao;WANG Shuai;CHEN Zhe;PENG Wang;ZENG Jie

作者机构：南昌工程学院江西南昌330000 

出 版 物：《储能科学与技术》 (Energy Storage Science and Technology)

年 卷 期：2024年第13卷第5期

页      面：1427-1434页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(22269014) 江西省教育厅项目(GJJ211913,GJJ211915) 

主　　题：锂离子电池 富锂锰基正极材料 聚合物热解法 电化学性能 

摘      要：为满足当前新能源发电技术对高比容量电化学储能材料的需求,采用聚合物热解法,通过优化前体聚合过程中金属离子与丙烯酸配比制备高比容量层状富锂锰基氧化物Li_(1.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54)O_(2)。依据丙烯酸聚合反应实现金属离子均匀分散,通过二次升温煅烧制备出富锂锰基正极材料Li_(1.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54)O_(2)。改变煅烧温度,制备不同煅烧温度下的正极材料样品,研究煅烧温度对其微观形貌及电化学性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)测试技术观测不同材料样品微观形貌和晶体结构的差异,利用能谱分析技术(EDS)观察材料中的元素分布情况,使用新威电池测试系统和电化学工作站对所制备正极材料的电化学性能进行研究。结果表明,在925℃下制备的Li_(1.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54)O_(2)正极材料结晶度高,层状结构明显,阳离子混排程度低,各元素分散均匀。在2.0~4.8 V范围循环充放电测试,0.1C倍率下首周放电比容量达到290.3 mAh/g,0.5C倍率下循环充放电100周放电容量保持在204.8 mAh/g,容量保持率为81.9%,具有较好的循环稳定性。本实验制备出的富锂锰基正极材料Li_(1.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54)O_(2)具有良好的电化学性能,有助于推动富锂锰基正极材料的应用,为高比容量正极材料的发展提供实验依据。