富锂层状氧化物是构筑高能量密度锂离子电池富有潜力的正极材料.然而,由于不可逆的结构变化和缓慢的界面动力学,传统的多晶富锂层状氧化物正极材料循环和倍率性能较差.本文提出了一种聚乙烯基吡咯烷酮(PVP-K30)辅助共沉淀制备单晶Li_(1....富锂层状氧化物是构筑高能量密度锂离子电池富有潜力的正极材料.然而,由于不可逆的结构变化和缓慢的界面动力学,传统的多晶富锂层状氧化物正极材料循环和倍率性能较差.本文提出了一种聚乙烯基吡咯烷酮(PVP-K30)辅助共沉淀制备单晶Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_(2)纳米片的方法.这种方法操作简单、成本低且便于放大生产.所制备的单晶纳米片内部晶格连续且无晶界,缩短了Li+的嵌入/脱嵌路径,加快了电极反应动力学过程.单晶结构还能抑制层状相向尖晶石相的不可逆相变和颗粒内部裂纹的形成,起到稳定层状结构的作用.电化学测试结果表明,所制备的Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_(2)单晶纳米片在0.1 C倍率下的可逆容量为254.5 mA h g^(-1),在5 C高倍率下循环1000次后容量保持率为71.9%.这种简单的制备纳米片单晶材料的方法为提高富锂层状氧化物正极材料的循环性能和倍率性能提供了新的思路.展开更多
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文摘富锂层状氧化物是构筑高能量密度锂离子电池富有潜力的正极材料.然而,由于不可逆的结构变化和缓慢的界面动力学,传统的多晶富锂层状氧化物正极材料循环和倍率性能较差.本文提出了一种聚乙烯基吡咯烷酮(PVP-K30)辅助共沉淀制备单晶Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_(2)纳米片的方法.这种方法操作简单、成本低且便于放大生产.所制备的单晶纳米片内部晶格连续且无晶界,缩短了Li+的嵌入/脱嵌路径,加快了电极反应动力学过程.单晶结构还能抑制层状相向尖晶石相的不可逆相变和颗粒内部裂纹的形成,起到稳定层状结构的作用.电化学测试结果表明,所制备的Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_(2)单晶纳米片在0.1 C倍率下的可逆容量为254.5 mA h g^(-1),在5 C高倍率下循环1000次后容量保持率为71.9%.这种简单的制备纳米片单晶材料的方法为提高富锂层状氧化物正极材料的循环性能和倍率性能提供了新的思路.
