.5C、1.0C,2.0C,3.0C各10次,最后在0.2C下循環(huán)30次。循環(huán)性能測(cè)試的電壓范圍也為2.6V?4.3V,1.0C下循環(huán)100次。
[0023]本實(shí)施例得到的一種表面包覆Li2ZrO^ LiNi asCo。.^na12復(fù)合正極材料與對(duì)比實(shí)施例1中得到的LiNiasCoa^na A正極材料的XRD圖譜如圖1所示,可以觀察到本發(fā)明成功制備出了上述材料。
[0024]本實(shí)施例得到的一種表面包覆Li2ZrO^ LiNi asCo。.^na12復(fù)合正極材料的掃描電鏡(SEM)圖像如圖2所示,可以觀察到LiNiasCoa^nlllO2顆粒的表面出現(xiàn)了較明顯的附著物,表明1^22抑3較成功的包覆在LiNi ^CoaiMna12顆粒的表面。
[0025]本實(shí)施例得到的表面包覆Li2ZrOj^ LiNi asCOaiMnai02復(fù)合正極材料在1.0C倍率下的循環(huán)性能圖如圖3所示,可以觀察到經(jīng)Li2Zr03包覆后的LiNi Q.sCoaA2在1.0C倍率下具有良好的循環(huán)性能,其首次放電比容量達(dá)到217mAh/g,在1.0C下循環(huán)100次后容量保持率為73.2%。
[0026]本實(shí)施例得到的表面包覆Li2ZrO^ LiNi asCo。.^na12復(fù)合正極材料的透射電鏡(TEM)圖像如圖4所示,圖中可以看到LiNiasCoa^na A顆粒表面明顯有一層包覆物質(zhì)存在,進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明所采用的工藝能夠?qū)崿F(xiàn)在LiNiasCoa^na A顆粒表面包覆Li 2Zr03,包覆層Li2ZrOj^厚度在20nm左右。
[0027]本實(shí)施例得到的表面包覆Li2ZrOj^ LiNi 0.8Co0.汍復(fù)合正極材料與對(duì)比實(shí)施例1中LiNia 8Co0.!Mn0.他正極材料的倍率性能比較如圖5所示,從圖中可以觀察至IJ,表面包覆Li2ZrO3的LiNi (^CoaiMna12復(fù)合正極材料在不同的倍率下均顯現(xiàn)出了比LiNiasCoa^nlllO2高的放電比容量,說(shuō)明Li 2Zr03包覆層能夠顯著提升LiNi ^8C0aiMna12的倍率性能。
[0028]實(shí)施例2
一種表面包覆Li2ZrO3的LiNi (^CoaiMna12復(fù)合正極材料的制備方法,其具體步驟如下:
(1)稱取9.95g四水合乙酸鎳、1.25g四水合乙酸鈷、1.23g四水合乙酸錳加入到10ml二次去離子水中,充分?jǐn)嚢栊纬蓾舛葹?34.2g/L的穩(wěn)定懸浮液A ;
(2)稱取2.1Og乙酸鋰溶解于10ml 二次去離子水中,充分?jǐn)嚢栊纬蓾舛葹?1.0g/L的穩(wěn)定溶液B ;
(3)將步驟(2)所述溶液B按25ml/min的速率滴加到步驟(I)所述的懸浮液A中,在室溫下攪拌4h,然后將該混合溶液放置在80°C下加熱10h,加熱過(guò)程中持續(xù)攪拌,最后在120°C環(huán)境下加熱除去水分得到干燥的前驅(qū)體;
(4)將步驟(3)中所得的前驅(qū)體放在干燥環(huán)境中研磨20min,得到干燥的前驅(qū)體粉末;
(5 )將步驟(4 )中得到的前驅(qū)體粉末放置在空氣中,在800 °C下煅燒16h,得到
LiNi0 8Co0.!Mn0.!O2; (6)將0.55g五水硝酸鋯溶解于30ml 二次去離子水中,然后加入步驟(5)中制備得到的LiNiasCoaiMna12,攪拌形成流變相,80°C下加熱7h,蒸干水份,研磨5min,750°C、空氣氛圍中煅燒3h,制備得到本發(fā)明所述的一種表面包覆Li2ZrO3的LiNi 0.8Co0.P2復(fù)合正極材料。
[0029]電池的組裝:稱取0.425g所得的表面包覆Li2ZrO3的LiNi ^CoaiMna12復(fù)合正極材料,加入0.05g乙炔黑作導(dǎo)電劑和0.025gLA-132作粘結(jié)劑,在瑪瑙研缽中均勻研磨混合,制成漿料后均勻涂覆在鋁箔上,打片后在真空烘箱中70°C、干燥12h,制得電極片,放入手套箱中。以該電極片為工作電極,金屬鋰為對(duì)電極,Celgard2400為隔膜,lmol/L LiPF6/EC: DEC: DMC (體積比1:1:1)為電解液,組裝組成CR2032扣式電池。
[0030]在室溫下進(jìn)行恒流充放電測(cè)試,倍率性能的測(cè)試電壓范圍為2.6V?4.3V,充放電倍率為0.2C、0.5C、1.0C,2.0C,3.0C各10次,最后在0.2C下循環(huán)30次。循環(huán)性能測(cè)試的電壓范圍也為2.6V?4.3V,1.0C下循環(huán)100次。電化學(xué)性能測(cè)試表明,0.2C下,表面包覆Li2ZrO^ LiNi αW0aiMna12復(fù)合正極材料的首次放電比容量為210mAh/g,3.0C下,放電比容量為158 mAh/g。
[0031]實(shí)施例3
一種表面包覆Li2ZrO3的LiNi (^CoaiMna12復(fù)合正極材料的制備方法,其具體步驟如下:
(1)稱取7.96g四水合乙酸鎳、1.0Og四水合乙酸鈷、0.99g四水合乙酸錳加入到10ml二次去離子水中,充分?jǐn)嚢栊纬蓾舛葹?9.5g/L的穩(wěn)定懸浮液A ;
(2)稱取1.70g硝酸鋰溶解于10ml 二次去離子水中,充分?jǐn)嚢栊纬蓾舛葹?7.0g/L的穩(wěn)定溶液B ;
(3)將步驟(2)所述溶液B按30ml/min的速率滴加到步驟(I)所述的懸浮液A中,在室溫下攪拌3h,然后將該混合溶液放置在70°C下加熱12h,加熱過(guò)程中持續(xù)攪拌,最后在110°C環(huán)境下加熱除去水分得到干燥的前驅(qū)體;
(4)將步驟(3)中所得的前驅(qū)體放在干燥環(huán)境中研磨15min,得到干燥的前驅(qū)體粉末;
(5 )將步驟(4 )中得到的前驅(qū)體粉末放置在空氣中,在850 °C下煅燒12h,得到
LiNi0 8Co0.!Mn0.!O2;
(6)將0.55g五水硝酸鋯溶解于30ml 二次去離子水中,然后加入步驟(5)中制備得到的LiNiasCoaiMna12,攪拌形成流變相,80°C下加熱6h,蒸干水份,研磨5min,500°C、空氣氛圍中煅燒4h,制備得到本發(fā)明所述的一種表面包覆Li2ZrO3的LiNi (^CoaiMntllO2復(fù)合正極材料。
[0032]電池的組裝:稱取0.425g所得的表面包覆Li2ZrO3的LiNi ^CoaiMna12復(fù)合正極材料,加入0.05g乙炔黑作導(dǎo)電劑和0.025gLA-132作粘結(jié)劑,在瑪瑙研缽中均勻研磨混合,制成漿料后均勻涂覆在鋁箔上,打片后在真空烘箱中70°C、干燥12h,制得電極片,放入手套箱中。以該電極片為工作電極,金屬鋰為對(duì)電極,Celgard2400為隔膜,lmol/L LiPF6/EC: DEC: DMC (體積比1:1:1)為電解液,組裝組成CR2032扣式電池。
[0033]在室溫下進(jìn)行恒流充放電測(cè)試,倍率性能的測(cè)試電壓范圍為2.6V?4.3V,充放電倍率為0.2C、0.5C、1.0C,2.0C,3.0C各10次,最后在0.2C下循環(huán)30次。循環(huán)性能測(cè)試的電壓范圍也為2.6V?4.3V,1.0C下循環(huán)100次。電化學(xué)性能測(cè)試表明,0.2C下,表面包覆Li2ZrO^ LiNi asCo。.^na12復(fù)合正極材料的首次放電比容量為205mAh/g,3.0C下,放電比容量為160 mAh/g。
[0034]實(shí)施例4
一種表面包覆Li2ZrO3的LiNi (^CoaiMna12復(fù)合正極材料的制備方法,其具體步驟如下:
(1)稱取3.98g四水合乙酸鎳、0.50g四水合乙酸鈷、0.49g四水合乙酸錳加入到10ml二次去離子水中,充分?jǐn)嚢栊纬蓾舛葹?9.7g/L的穩(wěn)定懸浮液A ;
(2)稱取0.83g乙酸鋰溶解于10ml 二次去離子水中,充分?jǐn)嚢栊纬蓾舛葹?.3g/L的穩(wěn)定溶液B ;
(3)將步驟(2)所述溶液B按30ml/min的速率滴加到步驟(I)所述的懸浮液A中,在室溫下攪拌,2h,然后將該混合溶液放置在60°C下加熱12h,加熱過(guò)程中持續(xù)攪拌,最后在120°C環(huán)境下加熱除去水分得到干燥的前驅(qū)體;
(4)將步驟(3)中所得的前驅(qū)體放在干燥環(huán)境中研磨lOmin,得到干燥的前驅(qū)體粉末;
(5)將步驟(4)中得到的前驅(qū)體粉末放置在空氣中,在900°C下煅燒6h,得到LiNi0 8Co0.!Mn0.!O2;
(6)將0.12g五水硝酸鋯溶解于30ml 二次去離子水中,然后加入步驟(5)中制備得到的LiNiasCoaiMna12,攪拌形成流變相,90°C下加熱5h,蒸干水份,研磨5min,600°C、空氣氛圍中煅燒2h,制備得到本發(fā)明所述的一種表面包覆Li2ZrO3的LiNi 0.8Co0.P2復(fù)合正極材料。
[0035]電池的組裝:稱取0.425g所得的表面包覆Li2ZrO3的LiNi ^CoaiMna12復(fù)合正極材料,加入0.05g乙炔黑作導(dǎo)電劑和0.025gLA-132作粘結(jié)劑,在瑪瑙研缽中均勻研磨混合,制成漿料后均勻涂覆在鋁箔上,打片后在真空烘箱中70°C、干燥12h,制得電極片,放入手套箱中。以該電極片為工作電極,金屬鋰為對(duì)電極,Celgard2400為隔膜,lmol/L LiPF6/EC: DEC: DMC (體積比1:1:1)為電解液,組裝組成CR2032扣式電池。
[0036]在室溫下進(jìn)行恒流充放電測(cè)試,倍率性能的測(cè)試電壓范圍為2.6V?4.3V,充放電倍率為0.2C、0.5C、1.0C,2.0C,3.0C各10次,最后在0.2C下循環(huán)30次。循環(huán)性能測(cè)試的電壓范圍也為2.6V?4.3V,1.0C下循環(huán)100次。電化學(xué)性能測(cè)試表明,0.2C下,表面包覆Li2ZrO^ LiNi asCo。.^na12復(fù)合正極材料的首次放電比容量為220mAh/g,3.0C下,放電比容量為150 mAh/g。
[0037]實(shí)施例5
一種表面包覆Li2ZrO3的LiNi (^CoaiMna12復(fù)合正極材料的制備方法,其具體步驟如下:
(1)稱取3.98g四水合乙酸鎳、0.50g四水合乙酸鈷、0.49g四水合乙酸錳加入到10ml二次去離子水中,充分?jǐn)嚢栊纬蓾舛葹?9.7g/L的穩(wěn)定懸浮液A ;
(2)稱取0.83g硝酸鋰溶解于10ml 二次去離子水中,充分?jǐn)嚢栊纬蓾舛葹?.3g/L的穩(wěn)定溶液B ;
(3)將步驟(2)所述溶液B按20ml/min的速率滴加到步驟(I)所述的懸浮液A中,在室溫下攪拌2h,然后將該混合溶液放置在90°C下加熱8h,加熱過(guò)程中持續(xù)攪拌,最后在120°C環(huán)境下