高镍正极材料中钴元素的替代方案及其合成工艺优化

吴锋 李晴 陈来 王紫润 陈刚 包丽颖 卢赟 陈实 苏岳锋

引用本文: 吴锋, 李晴, 陈来, 王紫润, 陈刚, 包丽颖, 卢赟, 陈实, 苏岳锋. 高镍正极材料中钴元素的替代方案及其合成工艺优化[J]. 物理化学学报, 2022, 38(5): 2007017-0. doi: 10.3866/PKU.WHXB202007017 shu
Citation:  Feng Wu, Qing Li, Lai Chen, Zirun Wang, Gang Chen, Liying Bao, Yun Lu, Shi Chen, Yuefeng Su. An Optimized Synthetic Process for the Substitution of Cobalt in Nickel-Rich Cathode Materials[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2022, 38(5): 2007017-0. doi: 10.3866/PKU.WHXB202007017 shu

高镍正极材料中钴元素的替代方案及其合成工艺优化

    通讯作者: 陈来, chenlai144@sina.com; 苏岳锋, suyuefeng@bit.edu.cn
  • 基金项目:

    国家重点研发项目 2016YFB0100301

    国家自然科学基金 21875022

    国家自然科学基金 51802020

    国家自然科学基金 U1664255

    北京理工大学重庆创新中心科技创新计划项目 2020CX5100006

    北京理工大学"青年教师学术启动计划"项目和中国科学技术协会青年人才托举计划 2018QNRC001

摘要: 高镍三元正极材料LiNixMnyCo1-x-yO2 (x > 0.8)因其高能量密度而备受瞩目。在高镍三元正极材料中,Co不但有助于增强层状正极材料结构稳定性,而且能够提高正极材料导电性能,因此被认为是一种非常重要的元素。但是由于目前全球范围内钴矿资源紧缺,在一定程度上限制了含钴正极材料在新能源电动汽车领域的发展应用。基于此,本文将不同的过渡金属离子掺杂到高镍层状材料中形成无钴化正极材料,并进行高镍正极材料无钴化的可行性分析。通过实验对比发现,资源存储量丰富并且价格低廉的Zr在一定程度上可以取代Co元素,得到的正极材料LiNi0.85Mn0.1Zr0.05O2表现出良好的电化学性能,在0.2C倍率以及2.75–4.3 V的截止电压范围内,其放电比容量为179.9 mAh·g-1,80周容量保持率为96.52%。

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  • 发布日期:  2022-05-15
  • 收稿日期:  2020-07-06
  • 接受日期:  2020-08-18
  • 修回日期:  2020-08-07
  • 网络出版日期:  2020-08-24
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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