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过渡金属(Ni,Co,Mn)氧化物、氢氧化物或碳酸盐前驱体与锂盐经高温焙烧形成的固溶态层状锂镍钴锰氧化物正极材料,具有高放电比容量、低成本等一系列优点,成为研究的热点,并开始广泛应用.然而锂镍钴锰氧化物正极材料在安全性、循环性等方面仍需改善,尤其是在高电压、高温度和高倍率下的充放电性能有待进一步提高.很多研究结果已证明表面包覆和体相掺杂是改善正极材料电化学性能的有效方法.通过表面包覆改性可阻止电极材料与电解液的直接接触,抑制循环过程中HF对电极材料的侵蚀,减少电极材料与电解液的副反应,降低电池在充放电过程中的电荷转移电阻,可进一步提高材料的高倍率电化学性能;而引入掺杂离子可以提高晶体晶格能,稳定材料结构,可提高材料的循环性能.本文对锂镍钴锰氧化物正极材料表面包覆和掺杂的研究现状进行了较全面的分析和总结,并对今后的研究方向提出展望.

参考文献

[1] 张海朗,周彤.新型层状Li-Co-Ni-Mn-O锂离子电池正极材料的研究评述[J].现代化工,2006(z1):72-75.
[2] 徐群杰,周罗增,刘明爽,潘红涛,邓先钦.锂离子电池三元正极材料[Li-Ni-Co-Mn-O]的研究进展[J].上海电力学院学报,2012(02):143-148.
[3] TIAN Hua,YE Naiqing,LIU Dan,LI Wenqun.Effects of synthesis conditions on the structural and electrochemical properties of layered LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 cathode material via oxalate co-precipitation method[J].稀有金属(英文版),2008(06):575-579.
[4] 唐爱东,王海燕,黄可龙,谭斌,王晓玲.锂离子电池正极材料层状Li-Ni-Co-Mn-O的研究[J].化学进展,2007(09):1313-1321.
[5] 杜柯,胡国荣.锂离子电池正极材料富锂锰基固溶体的研究进展[J].科学通报,2012(10):794-804.
[6] 肖劲,曾雷英,陈召勇,朱华丽,彭忠东,胡国荣.锰基层状固溶体系正极材料的研究现状[J].电池,2005(06):465-467.
[7] 赵煜娟,冯海兰,赵春松,孙召琴.锂离子电池富锂正极材料xLi2MnO3·(1-x)LiMO2(M=Co,Fe,Ni1/2Mn1/2…)的研究进展[J].无机材料学报,2011(07):673-679.
[8] 乔亚非,李新丽,连芳,李福燊,仇卫华.LiMnxNixCo1-2xO2的自蔓延燃烧合成及电化学性能研究[J].稀有金属,2011(04):491-497.
[9] 刘利雅,袁德林.富锂锰电池材料的制备工艺及其性能[J].上海有色金属,2011(03):103-106.
[10] 吴承仁,赵长春,王兆翔,陈立泉.锂离子电池用富锂层状正极材料[J].化学进展,2011(10):2038-2044.
[11] 郭瑞,史鹏飞,程新群,马玉林.锂离子电池正极材料的表面包覆研究现状[J].电源技术,2010(01):84-87.
[12] C. Li;H. R. Zhang;H. Liu;Y. R. Wu;E. Rahm;R. Holze;H. Q. Wu .Cathode materials modified by surface coating for lithium ion batteries[J].Electrochimica Acta,2006(19):3872-3883.
[13] 杨占旭,乔庆东,任铁强,康晓雪,龚雪.层状镍基锂离子电池正极材料的改性研究[J].化工新型材料,2012(04):37-39,61.
[14] 杨小艳,孔继周,周飞,李军秀,唐州.锂镍钴锰氧化物正极材料改性研究进展[J].电源技术,2013(03):499-503.
[15] 吴晓彪,董志鑫,郑建明,杨勇.锂离子电池正极材料Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2的碳包覆研究[J].厦门大学学报(自然科学版),2008(z2):224-227.
[16] Liu, J.;Wang, Q.;Reeja-Jayan, B.;Manthiram, A. .Carbon-coated high capacity layered Li[Li_(0.2)Mn _(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)]O_2 cathodes[J].Electrochemistry communications,2010(6):750-753.
[17] 裴力,龚强,何雨石,廖小珍,马紫峰.LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的蔗糖改性研究[J].电源技术,2008(11):752-754,789.
[18] 代克化,毛景,翟玉春,其鲁.锂离子电池正极材料Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2的Ag表面修饰[J].电源技术,2011(01):22-24.
[19] 王萌,吴锋,苏岳锋,陈实.Y2O3包覆LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的电化学性能[J].物理化学学报,2008(07):1175-1179.
[20] 黄希,谭艳,陈燕梅,季山,吕维忠,Vladimir Linkov.A12O3包覆LiNi(1/3)Co(1/3)Mn(1/3)O2[J].广东化工,2012(03):67-69.
[21] 王萌,吴锋,苏岳锋,陈实.CeO2对锂离子电池正极材料LiMn1/3CO1/3Ni1/3O2的包覆改性[J].中国科学E辑,2009(04):809-813.
[22] 刘浩涵,张建,张熙贵,谢晓华,李佳,夏保佳.柠檬酸协助的Y2 O3 包覆LiNi1/3 Co1/3 Mn1/3 O2材料性能研究[J].华南师范大学学报(自然科学版),2009(z2):52-53.
[23] 杨箫,黄友元,周恒辉,陈继涛,张新祥.氧化钛包覆对LiCo0.2Ni0.4Mn0.4O2结构和性能的影响[J].无机化学学报,2007(05):753-758.
[24] Zheng, JM;Li, J;Zhang, ZR;Guo, XJ;Yang, Y .The effects of TiO2 coating on the electrochemical performance of Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13CO0.13]O-2 cathode material for lithium-ion battery[J].Solid state ionics,2008(27/32):1794-1799.
[25] 刘金练,吴显明,麦发任,陈上,刘建本.超声辅助TiO2包覆尖晶石LiMn2O4及电化学性能研究[J].稀有金属,2012(03):433-438.
[26] Myung, ST;Izumi, K;Komaba, S;Sun, YK;Yashiro, H;Kumagai, N .Role of alumina coating on Li-Ni-Co-Mn-O particles as positive electrode material for lithium-ion batteries[J].Chemistry of Materials,2005(14):3695-3704.
[27] Yoon Seok Jung;Andrew S. Cavanagh;Yanfa Yan .Effects of Atomic Layer Deposition of Al_2O_3 on the Li[Li_(0.20)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)]O_2 Cathode for Lithium-Ion Batteries[J].Journal of the Electrochemical Society,2011(12):A1298-A1302.
[28] 蒋圣,朱培怡,王燕刚,康诗飞,李溪.锂离子电池正极材料Li[Li0.20Ni0.128CO0.136Mn0.536]O2的研制[J].电源技术,2012(02):169-171.
[29] Gao J;Kim J;Manthiram A .High capacity Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O-2-V2O5 composite cathodes with low irreversible capacity loss for lithium ion batteries[J].Electrochemistry communications,2009(1):84-86.
[30] 邓胜男,施志聪,郑隽,刘贵昌,陈国华.正极材料Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2的表面包覆改性研究[J].电源技术,2012(04):463-466.
[31] Y. Wu;A. Vadivel Murugan;A. Manthiram .Surface Modification of High Capacity Layered Li[Li_(0.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)]O_2 Cathodes by AlPO_4[J].Journal of the Electrochemical Society,2008(9):(A)635-641.
[32] Denis Y. W. Yu;Katsunori Yanagida;Hiroshi Nakamura .Surface Modification of Li-Excess Mn-based Cathode Materials[J].Journal of the Electrochemical Society,2010(11):A1177-A1182.
[33] Q. Y. Wang;J. Liu;A. Vadivel Murugan .High capacity double-layer surface modified Li[Li_(0.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)]O2 cathode with improved rate capability[J].Journal of Materials Chemistry: An Interdisciplinary Journal dealing with Synthesis, Structures, Properties and Applications of Materials, Particulary Those Associated with Advanced Technology,2009(28):4965-4972.
[34] Bing Liu;Qian Zhang;Shici He;Yuichi Sato;Junwei Zheng;Decheng Li .Improved electrochemical properties of Li_(1.2)Ni_(0.18)Mn_(0.59)Co_(0.03)O_2 by surface modification with LiCoPO_4[J].Electrochimica Acta,2011(19):6748-6751.
[35] 禹筱元,胡国荣,刘业翔.层状LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料的多元掺杂改性[J].中国有色金属学报,2010(06):1170-1176.
[36] 肖新颜,汪冬.Ti掺杂对正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2结构和电化学性能的影响[J].华南理工大学学报(自然科学版),2012(01):1-6.
[37] Park, J.-H.;Lim, J.;Yoon, J.;Park, K.-S.;Gim, J.;Song, J.;Park, H.;Im, D.;Park, M.;Ahn, D.;Paik, Y.;Kim, J. .The effects of Mo doping on 0.3Li[Li _(0.33)Mn _(0.67)]O _2·0.7Li[Ni _(0.5)Co _(0.2)Mn _(0.3)] O _2 cathode material[J].Dalton transactions: An international journal of inorganic chemistry,2012(10):3053-3059.
[38] 莫如宝,吉雪颜,蒋建军,蒋道俊,朱媚平,于湘红,刘建本.锂离子正极材料Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2-x Fx的合成与电化学性能水[J].广州化工,2011(06):63-66.
[39] 徐宝和,吴甜甜,钟盛文,张骞.Si4+掺杂对富锂Li[Li0.15Mn0.575Ni0.275]1-xSixO2材料性能的影响[J].有色金属科学与工程,2012(02):24-27.
[40] Cho, S.-W.;Kim, G.-O.;Ryu, K.-S..Sulfur anion doping and surface modification with LiNiPO 4 of a Li[Co _(0.1)Ni _(0.15)Li _(0.2)Mn _(0.55)]O _2 cathode material for Li-ion batteries[J].Solid state ionics,2012:84-90.
[41] 廖力,王先友,罗旭芳,王希敏,卓海涛.Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)1-2xMgxAlxO2的合成与电化学性能[J].电源技术,2007(01):26-29.
[42] 唐爱东,王海燕,吴晓,黄可龙.掺杂锂镍钴锰氧材料的合成及电化学性能[J].电源技术,2007(12):959-962.
[43] 张培新,张利,谭智博,任祥忠.Si4+和F-掺杂对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2结构和电化学性能的影响[J].中国有色金属学报,2011(11):2805-2811.
[44] 黄友元,周恒辉,陈继涛,高德淑,苏光耀.Ti、Mg离子复合掺杂对LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2性能的影响[J].物理化学学报,2005(07):725-729.
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