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锂电正极材料包覆材料---纳米铝溶胶

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文章附图

     LiCoO2因其具有能量密度高、制备简单、较好的倍率性能以及循环性能等特点,仍然是目前商业化应用最广泛的锂离子二次电池正极材料。在常规充电范围2 .8-4 .2V内,LiCoO2的放电比容量仅有137mAh·g-1,即仅有0 .5mol的Li可以从LiCoO2中脱出。随着更高能量密度锂离子二次电池的发展,更加需要提高LiCoO2材料的可逆容量。提高LiCoO2能量密度的一种有效的方式就是提高其充电电压上限。

   然而,当充电截止电压>4 .3V时,LiCoO2中锂离子深度脱出后,贫锂的六方相热稳定性变差,结构很容易被破坏,且随着锂离子的不断脱出Co3+被氧化成Co4+,强氧化性的Co4+加速电解液的分解,进而导致Co的溶解,使电池循环性能变差,同时锂离子过度脱出导致O的析出,使电池的安全性变差。LiCoO2在高电压条件下结构的不稳定性以及容量的快速衰减极大程度限制了其进一步的商业化应用。

   为了改善LiCoO2正极材料在高电压条件下的结构稳定性和电化学性能,一种有效的方法是在LiCoO2正极材料表面包覆一层氧化铝。已有研究采用Al2O3表面包覆来提高材料的电化学性能

  通过采用纳米铝溶胶为原料,通过本身的电荷自动吸附并快速在钴酸锂表面形成一层纳米含铝化合物包覆层,最后通过低温烧结即可能到均匀包覆纳米氧化铝的钴酸锂正极材料,制备的包覆氧化铝的钴酸锂正极材料在4 .5V下结构稳定、具有较好的循环性能。

     高纯纳米铝溶胶如下:微信图片_20180519100050_看图王.jpg