一種表面改性的鋰電池高鎳正極材料及其制備方法與流程

文檔序號：11956627閱讀：520來源：國知局

本發(fā)明屬于二次鋰離子電池領域，更具體地，涉及一種表面改性的鋰電池高鎳正極材料及其制備方法，其能夠提高高鎳正極材料的首圈效率和循環(huán)性能。

背景技術：

隨著社會的不斷進步，在全球經(jīng)濟飛速增長的現(xiàn)在，科學技術的不斷發(fā)展帶來的產(chǎn)品在人們的生活中起著不可或缺的作用，電子產(chǎn)品，電動汽車，醫(yī)療設備等對儲能的要求越來越高，人們對能源的需求日益增加，對社會與經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要性的認識不斷深化。鋰離子電池作為新一代的綠色高能充電電池，自1990年問世以來，以其電壓高、能量密度大、循環(huán)性能好、自放電小和環(huán)境友好等突出優(yōu)點，近20年取得了迅猛發(fā)展，已被廣泛用作袖珍貴重家用電器如移動電話、便攜式計算機、攝像機、照相機等的電源，目前鋰離子電池正極材料主要包括鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、高鎳正極材料等。

然而，進一步的研究表明，鋰離子電池中，由于正極材料所處的電勢較高，且脫鋰態(tài)正極材料具有較強的氧化性，易與有機電解液發(fā)生副反應，以至于惡化電池的性能。雖然鎳系正極材料LiNiO₂由于具有放電比容量高、價格低廉等優(yōu)點，然而固有的一些缺陷也限制了廣泛的應用：如計量比的LiNiO₂難以合成、放電過程中存在較多雜相變、Ni²⁺占據(jù)Li⁺的3a位置導致陽離子混排、高鎳含量在充電末期催化活性很強，易催化電解液分解、室溫及儲存性能較差，此外，高鎳正極材料在充放電過程中存在首圈效率不高以及循環(huán)過程中由于結構由穩(wěn)定的層狀結構轉變成不穩(wěn)定的巖鹽相，導致循環(huán)性能差的問題。由于存在上述缺陷和不足，本領域亟需對高鎳正極材料作出進一步的完善和改進，解決其在充放電過程中存在的循環(huán)性能差的問題。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種表面改性的鋰電池高鎳正極材料及其制備方法，該制備方法結合高鎳正極材料自身的性能特點，采用過渡金屬氧化物對高鎳正極材料進行表面包覆改性，得到表面改性的鋰離子高鎳正極材料，進而采用該材料制造鋰離子二次電池。由此制得的鋰離子二次電池，由于克服高鎳正極材料在充放電過程中首圈效率不高以及循環(huán)過程中循環(huán)性能差的問題，其首圈效率和循環(huán)性能大大提高。且本申請的表面改性的鋰電池高鎳正極材料還具有制備方法簡單易行、成本低廉、適合大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點。

為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種表面改性的鋰電池高鎳正極材料的制備方法，包括以下步驟：

(a)稱取一定量的過渡金屬鹽和高鎳正極材料，所述過渡金屬鹽和高鎳正極材料的質(zhì)量比為100:0.5～100:5；

其中，所述過渡金屬鹽中的過渡金屬元素為Co、V、Fe、Mn、Ni、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd中的一種；鋰電池高鎳正極材料為LiNi_xCo_yM_zO₂，其中0.6≤x≤1，0≤y≤0.4，0≤z≤0.4，且x+y+z＝1，M為Mn、Al、Mg、Ti中的一種或幾種；

(b)將過渡金屬鹽溶解在一定量的去離子水或無水乙醇中，充分攪拌至完全溶解；

(c)將制得的過渡金屬鹽溶液滴入高鎳正極材料中，直至浸沒高鎳正極材料；

(d)將浸沒后的高鎳正極材料放入烘箱中烘干；

(e)重復步驟(c)～(d)，多次浸沒烘干，直至過渡金屬鹽溶液全部滴加完畢，將高鎳正極材料繼續(xù)烘干，烘干時間為10h-24h；

(f)將步驟(e)中烘干后的高鎳正極材料研磨，再將研磨后的材料在空氣爐中處理，空氣爐的溫度為400℃～700℃，處理時間為1h～5h，即得到由過渡金屬氧化物包覆的高鎳正極材料。

進一步優(yōu)選地，所述過渡金屬鹽為硝酸鹽、碳酸鹽、磷酸鹽、氯化物等無機鹽，或乙酸鹽等有機鹽。上述種類的過渡金屬鹽容易獲得，且在表面改性時與高鎳正極材料的反應充分迅速，最終得到的高鎳正極材料改性效果更好。

優(yōu)選地，在步驟(b)中過渡金屬鹽溶液濃度為0.01mol/L～1mol/L。

優(yōu)選地，在步驟(d)和(e)中，烘箱溫度為60℃～120℃；在步驟(f)中，研磨時間30min～60min。

在對高鎳正極材料進行表面改性的過程中，過渡金屬鹽濃度、烘箱的烘干溫度和時間、研磨時間、空氣爐的處理溫度和時間等關鍵參數(shù)控制在上述范圍內(nèi)，能夠有效地提高表面改性的效果，同時提高表面改性的反應速度，從而最終提高由此高鎳正極材料制備的鋰離子二次電池的性能。

具體地，利用物理沉積包覆的方法，由所述過渡金屬鹽如硝酸鹽、碳酸鹽、磷酸鹽、氯化物等無機鹽溶解在無水乙醇或去離子水中得到的過渡金屬溶液，滴加至高鎳正極材料中，放入烘箱中，由于無水乙醇或去離子水蒸發(fā)，在高鎳正極材料的顆粒表面留下溶質(zhì)即過渡金屬鹽，不斷浸沒烘干后，進而在高鎳正極材料的顆粒表面形成較為均勻的包覆層。將包覆后的材料在空氣中煅燒，分解得到穩(wěn)定的氧化物，進而在高鎳正極材料表面形成致密的過渡金屬氧化物包覆層。

按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種表面改性的鋰電池高鎳正極材料，其特征在于，其采用如上所述的制備方法所制備。

按照本發(fā)明的另一方面，還提供了一種正極極片，其特征在于，所述正極極片包括集流體和涂覆在集流體上的如上所述的高鎳正極材料。

進一步優(yōu)選地，還包括導電劑和粘結劑，所述正極材料、導電劑、粘結劑的比例為：正極活性材料的質(zhì)量分數(shù)為50wt％～99.5wt％，導電劑為0.1wt％～40wt％，粘結劑為0.1wt％～40wt％。

優(yōu)選地，所述導電劑為炭黑、乙炔黑、天然石墨、碳納米管、石墨烯、碳纖維中的至少一種或混合物；

所述粘結劑為聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸、聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯基醚、聚酰亞胺、苯乙烯-丁二烯共聚物、羧甲基纖維素鈉中的至少一種或混合物。

按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種鋰離子二次電池，其特征在于，其包括如上所述的正極極片。

進一步優(yōu)選地，還包括負極極片、隔膜、電解液和電池殼；

其中：隔膜為芳綸隔膜、無紡布隔膜、聚乙烯微孔膜、聚丙烯膜、聚丙烯聚乙烯雙層或三層復合膜及其陶瓷涂覆層隔膜中的一種；

電解液包含電解質(zhì)和溶劑；電解質(zhì)為LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiAsF₆、LiCF₃SO₃、LiN(CF₃SO₂)、LiBOB、LiCl、LiBr、LiI中的至少一種或者混合物；溶劑為丙烯碳酸酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、1，2-二甲氧基乙烷(DME)、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、乙腈、乙酸乙酯、亞硫酸乙烯酯中的至少一種或幾種混合物。

總體而言，通過本發(fā)明所構思的以上技術方案與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)勢：

(1)本發(fā)明所述的制備方法，采用的過金屬氧化物對高鎳正極材料進行表面處理，能夠有效的改善高鎳正極材料的導電性和穩(wěn)定性，從而解決了高鎳正極材料首圈效率不高和循環(huán)性能差的問題。將所制備的鋰離子電池的高鎳正極材料應用到二次電池中，檢測其在低倍率和高倍率下的循環(huán)性能，可以看出不管是在低倍率還是高的倍率下，其循環(huán)性能都很好，同時可以看到放電比容量有所提升，首圈充放電效率得到顯著改善。

(2)本發(fā)明在表面改性的過程中，將過渡金屬鹽濃度、烘箱的烘干溫度和時間、研磨時間、空氣爐的處理溫度和時間等關鍵參數(shù)控制在一定范圍內(nèi)，能夠有效地提高表面改性的效果，同時提高表面改性的反應速度，從而最終提高由此高鎳正極材料制備的鋰離子二次電池的性能來對高鎳正極材料來進行表面處理。

(3)本發(fā)明所述的制備方法，本發(fā)明中選用了過渡金屬氧化物來對高鎳正極材料來進行表面處理，通過簡單的七個步驟將對高鎳正極材料進行了表面改性處理，最終簡化了整個制備的方法，高效率，高質(zhì)量地獲得了所要制備的正極材料，并且整個制備過程便于操作和質(zhì)量控制，尤其是對于表面包覆的控制尤為的簡單易行。

附圖說明

圖1是LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂和Co₃O₄-coated LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂的X射線粉末衍射(XRD)圖譜。

圖2是LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂和Co₃O₄-coated LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂掃描電鏡(SEM)圖。

圖3是LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂和Co₃O₄-coated LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂的電化學性能的數(shù)據(jù)圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

本發(fā)明提供了一種表面改性的鋰電池高鎳正極材料的制備方法，包括以下步驟：

(a)稱取一定量的過渡金屬鹽和高鎳正極材料，所述過渡金屬鹽(例如：硝酸鹽、碳酸鹽、磷酸鹽、氯化物等無機鹽，或乙酸鹽等有機鹽)和高鎳正極材料的質(zhì)量比為100:0.5～100:5；

(b)將過渡金屬鹽溶解在一定量的去離子水或無水乙醇中，充分攪拌至完全溶解；

(c)將制得的過渡金屬鹽溶液滴入高鎳正極材料中，直至浸沒高鎳正極材料；

(d)將浸沒后的高鎳正極材料放入烘箱中烘干；

(e)重復步驟(c)～(d)，多次浸沒烘干，直至過渡金屬鹽溶液全部滴加完畢，將高鎳正極材料繼續(xù)烘干，烘干時間為10h-24h；

在本發(fā)明的一個實施例中，在步驟(b)中過渡金屬鹽溶液濃度為0.01mol/L～1mol/L。

在本發(fā)明的另一個實施例中，在步驟(d)和(e)中，烘箱溫度為60℃～120℃；在步驟(f)中，研磨時間30min～60min。

其中，表面改性的原理為：利用物理沉積包覆的方法，由所述過渡金屬鹽如硝酸鹽、碳酸鹽、磷酸鹽、氯化物等無機鹽溶解在無水乙醇或去離子水中得到的過渡金屬溶液滴加至高鎳正極材料中，放入烘箱中，由于無水乙醇或去離子水蒸發(fā)，在高鎳正極材料的顆粒表面留下溶質(zhì)即過渡金屬鹽，不斷浸沒烘干后，進而在高鎳正極材料的顆粒表面形成較為均勻的包覆層。將包覆后的材料在空氣中煅燒，如當過渡金屬鹽采用硝酸鹽時，在空氣中煅燒，在80℃到200℃之間脫水形成一水合硝酸鹽，進一步加熱至300℃以上，即分解得到穩(wěn)定的氧化物。進而在高鎳正極材料表面形成致密的過渡金屬氧化物包覆層。

高鎳正極材料的制備實施例

本發(fā)明還提供了一種表面改性的鋰電池高鎳正極材料，其采用如上所述的制備方法所制備。

實施例1

稱取0.5g的LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂，按照Co:LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂的比例為1:100稱取六水合硝酸鈷，將六水合硝酸鈷溶解在無水乙醇中，濃度為0.01mol/L，攪拌至完全溶解后，得到硝酸鈷乙醇溶液。將硝酸鈷乙醇溶液滴加到LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂中，直至剛好浸沒LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂粉末，將浸沒的LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂粉末放入80℃的烘箱中烘干，重復滴加烘干過程，之后將該材料繼續(xù)烘干12h，將烘干后的材料研磨45min，最后將處理后的材料放入空氣爐中，600℃處理2h。

實施例2

稱取0.5g的LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.3O₂，按照Co:LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.3O₂的比例為0.5:100稱取六水合硝酸鈷，將六水合硝酸鈷溶解在去離子水中，濃度為0.01mol/L，攪拌至完全溶解后，得到硝酸鈷溶液。將硝酸鈷溶液滴加到LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.3O₂中，直至剛好浸沒LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.3O₂粉末，將浸沒的LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.3O₂粉末放入60℃的烘箱中烘干，重復滴加烘干過程，之后將該材料繼續(xù)烘干24h，將烘干后的材料研磨30min，最后將處理后的材料放入空氣爐中，400℃處理5h。

實施例3

稱取0.5g的LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂，按照Co:LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂的比例為5:100稱取六水合硝酸鈷，將六水合硝酸鈷溶解在無水乙醇中，濃度為0.2mol/L，攪拌至完全溶解后，得到硝酸鈷乙醇溶液。將硝酸鈷乙醇溶液滴加到LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂中，直至剛好浸沒LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂粉末，將浸沒的LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂粉末放入120℃的烘箱中烘干，重復滴加烘干過程，之后將該材料繼續(xù)烘干10h，將烘干后的材料研磨60min，最后將處理后的材料放入空氣爐中，700℃處理1h。

實施例4

稱取0.5g的LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂，按照Ni:LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂的比例為0.5:100稱取六水合硝酸鎳，將六水合硝酸鎳溶解在無水乙醇中，濃度為0.2mol/L，攪拌至完全溶解后，得到硝酸鎳乙醇溶液。將硝酸鎳乙醇溶液滴加到LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂中，直至剛好浸沒LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂粉末，將浸沒的LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂粉末放入60℃的烘箱中烘干，重復滴加烘干過程，之后將該材料繼續(xù)烘干24h，將烘干后的材料研磨60min，最后將處理后的材料放入空氣爐中，400℃處理5h。

實施例5

稱取0.5g的LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂，按照Fe:LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂的比例為0.01:100稱取硝酸鐵，將硝酸鐵溶解在無水乙醇中，濃度為0.5mol/L，攪拌至完全溶解后，得到硝酸鐵乙醇溶液。將硝酸鐵乙醇溶液滴加到LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂中，直至剛好浸沒LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂粉末，將浸沒的LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂粉末放入120℃的烘箱中烘干，重復滴加烘干過程，之后將該材料繼續(xù)烘干10h，將烘干后的材料研磨45min，最后將處理后的材料放入空氣爐中，700℃處理1h。

實施例6

稱取0.5g的LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂，按照Mn:LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂的比例為1:100稱取硝酸錳，將硝酸錳溶解在無水乙醇中，濃度為1mol/L，攪拌至完全溶解后，得到硝酸錳乙醇溶液。將硝酸錳乙醇溶液滴加到LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂中，直至剛好浸沒LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂粉末，將浸沒的LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂粉末放入80℃的烘箱中烘干，重復滴加烘干過程，之后將該材料繼續(xù)烘干12h，將烘干后的材料研磨45min，最后將處理后的材料放入空氣爐中，600℃處理2h。

正極極片的制備實施例

本發(fā)明還提供了一種正極極片，其特征在于，所述正極極片包括集流體和涂覆在集流體上的如上所述的制備方法制備的高鎳正極材料。

在本發(fā)明的一個實施例中，該正極極片還包括導電劑和粘結劑，其中所述正極材料、導電劑、粘結劑的比例為：正極材料的質(zhì)量分數(shù)為50wt％～99.5wt％，導電劑為0.1wt％～40wt％，粘結劑為0.1wt％～40wt％。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述導電劑可為炭黑、乙炔黑、天然石墨、碳納米管、石墨烯、碳纖維中的至少一種或混合物；

所述粘結劑可為聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸、聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯基醚、聚酰亞胺、苯乙烯-丁二烯共聚物、羧甲基纖維素鈉中的至少一種或混合物。

實施例1

將高鎳正極材料制備實例1中的高鎳正極材料和導電劑炭黑和粘結劑聚四氟乙烯按照一定比例混合，其中正極材料的質(zhì)量分數(shù)比為50％，導電劑的質(zhì)量分數(shù)比為30％，粘結劑的質(zhì)量分數(shù)比為20％，并加入一定量的NMP，混合均勻后涂覆在鋁箔集流體上。

實施例2

將高鎳正極材料制備實例2中的高鎳正極材料和導電劑天然石墨和粘結劑聚丙烯酸按照一定比例混合，其中正極材料的質(zhì)量分數(shù)比為75％，導電劑的質(zhì)量分數(shù)比為15％，粘結劑的質(zhì)量分數(shù)比為10％，并加入一定量的NMP，混合均勻后涂覆在鋁箔集流體上。

實施例3

將高鎳正極材料制備實例3中的高鎳正極材料和導電劑石墨烯和粘結劑聚丙烯按照一定比例混合，其中正極材料的質(zhì)量分數(shù)比為99.5％，導電劑的質(zhì)量分數(shù)比為0.1％，粘結劑的質(zhì)量分數(shù)比為0.4％，并加入一定量的NMP，混合均勻后涂覆在鋁箔集流體上。

實施例4

將高鎳正極材料制備實例4中的高鎳正極材料和導電劑炭黑和粘結劑聚酰胺按照一定比例混合，其中正極材料的質(zhì)量分數(shù)比為50％，導電劑的質(zhì)量分數(shù)比為40％，粘結劑的質(zhì)量分數(shù)比為10％，并加入一定量的NMP，混合均勻后涂覆在鋁箔集流體上。

實施例5

將高鎳正極材料制備實例4中的高鎳正極材料和導電劑炭黑和粘結劑聚四氟乙烯按照一定比例混合，其中正極材料的質(zhì)量分數(shù)比為80％，導電劑的質(zhì)量分數(shù)比為10％，粘結劑的質(zhì)量分數(shù)比為10％，并加入一定量的NMP，混合均勻后涂覆在鋁箔集流體上。

實施例6

將高鎳正極材料制備實例4中的高鎳正極材料和導電劑炭黑和粘結劑聚丙烯按照一定比例混合，其中正極材料的質(zhì)量分數(shù)比為99％，導電劑的質(zhì)量分數(shù)比為0.9％，粘結劑的質(zhì)量分數(shù)比為0.1％，并加入一定量的NMP，混合均勻后涂覆在鋁箔集流體上。

二次電池的制備實施例

本發(fā)明還提供了一種鋰離子二次電池，其包括如上所述的正極極片。

在本發(fā)明的一個實施例中，該鋰離子二次電池還包括負極極片、隔膜、電解液和電池殼；

其中：隔膜為芳綸隔膜、無紡布隔膜、聚乙烯微孔膜、聚丙烯膜、聚丙烯聚乙烯雙層或三層復合膜及其陶瓷涂覆層隔膜中的一種；

實施例1

將正極極片制備實施例1中的正極極片做成2032型扣式電池，其中，電池殼為不銹鋼材料，負極極片采用鋰金屬，隔膜為Celgard 2300，電解液為1.0mol/L LiPF₆，溶劑為EC/DMC體系。

實施例2

將正極極片制備實施例2中的正極極片做成2032型扣式電池，其中，電池殼為不銹鋼材料，負極極片采用鈉金屬，隔膜為玻璃纖維隔膜，電解液為1.0mol/L LiPF₄，溶劑為EMC/DMC體系。

實施例3

將正極極片制備實施例3中的正極極片做成2032型扣式電池，其中，電池殼為不銹鋼材料，負極極片采用鋰金屬，隔膜為芳綸隔膜，電解液為1.0mol/L LiA_SF₆，溶劑為EC/PC體系。

實施例4

將正極極片制備實施例4中的正極極片做成2032型扣式電池，其中，電池殼為不銹鋼材料，負極極片采用鉀金屬，隔膜為陶瓷涂覆層隔膜，電解液為1.0mol/L LiCl，溶劑為EC/DMC體系。

實施例5

將正極極片制備實施例4中的正極極片做成2032型扣式電池，其中，電池殼為不銹鋼材料，負極極片采用鈉金屬，隔膜為無紡布隔膜，電解液為1.0mol/L LiCl，溶劑為PC/DMC體系。

實施例6

將正極極片制備實施例4中的正極極片做成2032型扣式電池，其中，電池殼為不銹鋼材料，負極極片采用鉀金屬，隔膜為聚丙烯聚乙烯雙層復合膜，電解液為1.0mol/L LiBOB，溶劑為碳酸乙烯酯。

如圖1所示，是將高鎳正極材料的制備實施例1中制備的高鎳正極材料利用X射線粉末衍射(XRD)進行檢測的結果。如圖2所示，是將實施例中1中制備的樣品利用掃描電子顯微電鏡(SEM)的結果。

如圖1所示，通過X射線粉末衍射(XRD)得知經(jīng)過Co₃O₄表面處理后的LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂仍然保持著層狀結構，并沒有引入其他的雜質(zhì)，通過圖2中的SEM圖可以看出，LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂材料顆粒大小并未發(fā)生明顯變化，但能看出二次晶粒間的界限比未經(jīng)處理的LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂更為模糊。

圖3(a)和圖3(b)是按照本發(fā)明所構建的優(yōu)選實施例中1中的在電流密度為18mAg^-1下未經(jīng)包覆的LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂和經(jīng)過Co₃O₄表面處理后的LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂的首圈充放電曲線和循環(huán)曲線，未經(jīng)包覆的LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂首圈放電容量為173.9mAh/g，首圈充放電效率為84％，經(jīng)過Co₃O₄表面處理后LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂首圈放電容量為207.6mAh/g，首圈充放電效率為90.8％，說明通過Co₃O₄包覆提高了LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂的首圈放電比容量和首圈效率，并且循環(huán)40圈后，容量并未發(fā)生衰減。

圖3(c)和圖3(d)是按照本發(fā)明所構建的優(yōu)選實施例中1中的在電流密度為180mAg^-1下未經(jīng)包覆的LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂和經(jīng)過Co₃O₄表面處理后的LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂的100圈循環(huán)曲線，未經(jīng)包覆的LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂材料經(jīng)100圈循環(huán)后，放電比容量為109.2mAh/g，容量保持率為58.3％，經(jīng)過Co₃O₄表面處理后的LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂經(jīng)100圈循環(huán)后，放電比容量為153.4mAh/g，容量保持率為86.5％，說明通過Co₃O₄包覆顯著改善了LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂的循環(huán)性能。