瑞達新能源述鋰離子電池高鎳正極材料的合成研究

　　鋰離子電池高鎳正極材料的合成研究

　　近日，iChEM研究人員、廈門大學楊勇教授課題組最近與美國布魯克海文國家實驗室的王豐博士課題組以及阿貢國家實驗室KhalilAmine博士課題組等開展緊密合作，在鋰離子電池高鎳正極材料合成研究上取得重要進展,有關成果以論文的形式發(fā)表在AdvancedMaterial,2017,1606715。發(fā)展能量密度高達300Wh/kg的電池體系是國際上非常關注的新一代鋰離子電池，而高鎳正極材料是其中必不可少的正極材料體系。但是由于高鎳正極材料(尤其是當鎳含量高于0.7時)合成較為困難，其容量發(fā)揮和循環(huán)穩(wěn)定均容易表現(xiàn)不佳。該研究工作通過多種譜學表征技術(shù)，如原位x-射線衍射,x-射線吸收譜，中子衍射譜和高分辨固體核磁譜證實控制合適的合成溫度(~850oC)和反應時間，可以得到結(jié)晶性好，離子混排度低的LiNi0.7Co0.15Mn0.15O2的正極材料，在3.0-4.3V電位區(qū)間,10mA/g電流密度條件下，其可逆放電容量可達197mAh/g，50周的循環(huán)容量保持率可高達93.5%。在3.0-4.5V的電位區(qū)間，可逆放電容量高達240mAh/g。該論文同時還通過合適的熱力學與動力學分析，詳細討論了各種制備條件對高鎳材料晶粒生長與陽離子混排過程的影響(見附圖)。

　　該論文第一作者為楊勇教授課題組2015屆畢業(yè)的王大為博士，廈門大學為共同通訊單位。該論文工作得到了國家自然科學基金委重點項目(No.21233004)，基金委界面電化學創(chuàng)新群體(No.21621091)、國家重點基礎研發(fā)專項(No.2016YFB0901500)的部份資助。

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