一种极具发展前景的高性能锂离子电池用高镍低钴锂层状氧化物正极材料( A highly promising high-nickel low-cobalt lithium layered oxide cathode material for high-performance lithium-ion batteries )

Y Shen H Xue S Wang Z Wang Y Cheng

由于钴资源有限，价格昂贵，减少钴的依赖对于锂电池制造来说引起了极大的兴趣。通过系统考察pH值和退火温度这两个关键合成条件，成功制备了一种极具发展前景的LiNi0.6Co0.05Mn0.35O2(NCM60535)高镍低钴锂层状氧化物正极材料。所得材料具有均匀的尺寸分布、良好的球形形貌、清晰的结构和均匀的元素分布。与LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2相比,NCM60535具有较高的输出比容量和4.3V低压循环稳定性；与LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2相比,LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2具有相当的放电容量,但在4.5V高压下循环稳定性较差。设计了一种结合高锂盐浓度、无EC溶剂体系、以及VC、LiPO2F2功能添加剂的新型电解液，并大大改善了材料在高压下的电化学性能。此外，它还在高压锂电池（270Wh Kg）中提供了优越的电化学性能。NCM60535具有较低的生产成本和良好的电化学性能,有望成为目前广泛商业化的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(NCM333)、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(NCM523)、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(NCM622)和LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)的替代品。

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