铌掺杂对镍基正极材料LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 电化学性能影响

解决镍基正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的电化学循环稳定性和高温循环性能是其产业化推广应用的关键。研究了掺杂铌改性高镍正极材料，优化材料的电化学性能，提升循环稳定性。首先以硫酸盐为原料，在N2保护气氛下，采用共沉淀法合成三元球形Ni0.8Co0.1Mn0.1（OH）2前驱体，通过高温固相反应与LiOH·H2O，Nb2O5合成Li（Ni0.8Co0.1Mn0.1）1-xNbxO2（x=0，0.01，0.02，0.03）系列正极材料。X射线衍射结果表明，Nb5+离子可少量进入正极材料晶格，并在正极材料表面形成化学稳定性好的Li3NbO4。当x=0.02时，在室温25 ℃，电压2.75~4.2 V，0.2 C倍率下首次放电比容量为172.9 mAh/g，100次循环后容量保持率为97.47%，在50 ℃，0.5 C倍率下循环20次容量基本不变，平均放电比容量为183.7 mAh/g，且该样品具有较好的倍率性能。