鋰離子電池三元鎳鈷錳正極材料研究現(xiàn)狀綜述

1、三元系鋰電池正極材料研究現(xiàn)狀摘要：綜述了近年來(lái)鋰離子電池層狀Li-Ni-Co-Mn-O正極材料的研究進(jìn)展，重點(diǎn)介紹了正極材料LiNil/3Col/3Mnl/3O其合成方法電化學(xué)性能以及摻雜、包覆改性等方面的研究結(jié)果。三元系正極材料的結(jié)果：LiMnxCoyNi1-x-yO2具有-2NaFeO2層狀結(jié)構(gòu)。Li原子占據(jù)3a位置,Ni、Mn、Co隨機(jī)占據(jù)3b位置,氧原子占據(jù)6c位置。其過(guò)渡金屬層由Ni、Mn、Co 組成,每個(gè)過(guò)渡金屬原子由6 個(gè)氧原子包圍形成MO6 八面體結(jié)構(gòu),而鋰離子嵌入過(guò)渡金屬原子與氧形成的(MnxCo yNi1-x-y) O2 層之間。在層狀鋰離子電池正極材料中均有Li+與過(guò)渡金

2、屬離子發(fā)生位錯(cuò)的趨勢(shì),特別是以結(jié)構(gòu)組成中有Ni2+存在時(shí)這種位錯(cuò)更為突出。抑制或消除過(guò)渡金屬離子在鋰層中的位錯(cuò)現(xiàn)象是制備理想-2NaFeO2結(jié)構(gòu)層狀正極材料的關(guān)鍵，在LiMnxCoyNi1-x-yO2結(jié)構(gòu)中, Ni2+的半徑( rNi2+=0.069nm)與Li+的( rLi+=0.076nm)半徑接近,因此晶體結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生位錯(cuò),即過(guò)渡金屬層中的鎳原子占據(jù)鋰原3a的位置,鋰原子則進(jìn)駐3b位置。在Li+層中,Ni2+的濃度越大,則Li+在層狀結(jié)構(gòu)中脫嵌越困難,電化學(xué)性能越差。而相對(duì)于LiNiO2及LiNixCo1-x-y O2 ,LiMnxCoyNi1-x-yO2 中這種位錯(cuò)由于Ni 含量的降低而

3、顯著減少。同時(shí)由于Ni2 + 的半徑( rNi2 + =0. 069nm) 大于Co3+ ( rCo3+ = 0. 0545nm) 和Mn4 + ( rMn4 + =0. 053nm) ,LiMnxCo yNi1 - x - yO2 的晶格常數(shù)有所增加。由于充分綜合鎳酸鋰的高比容量、鈷酸鋰良好的循環(huán)性能和錳酸鋰的高安全性及低成本等優(yōu)點(diǎn),利用分子水平的摻雜、包覆和表面修飾等方法來(lái)合成錳鎳鈷等多元素協(xié)同的復(fù)合正極材料,因其良好的研究基礎(chǔ)及應(yīng)用前景而成為近年來(lái)研究熱點(diǎn)之一。對(duì)于LiMnxCoyNi1- x-yO2 材料來(lái)說(shuō),各元素的比例對(duì)其性能有顯著的影響。Ni的存在能使LiMnxCoyNi1-x-

4、yO2的晶胞參數(shù)a和c值分別增加, c/a減小,晶胞體積增大,有助于提高材料的可逆嵌鋰容量。但過(guò)多Ni2+的存在又會(huì)因?yàn)槲诲e(cuò)現(xiàn)象而使材料的循環(huán)性能變差。Co 能有效穩(wěn)定復(fù)合物的層狀結(jié)構(gòu)并抑制3a與3b位置陽(yáng)離子的混合,即減小Li層與過(guò)渡金屬層的陽(yáng)離子混合,從而使鋰離子的脫嵌更容易,并能提高材料的導(dǎo)電性以及改善其充放電循環(huán)性能; 但隨Co 的比例增大,晶胞參數(shù)中的c和a值分別減小(但c/ a值增加) ,晶胞體積變小,導(dǎo)致材料的可逆嵌鋰容量下降。而引入Mn后,除了能大幅度降低成本外,還能有效改善材料的安全性能。但Mn 的含量太高則容易出現(xiàn)尖晶石相,從而破壞材料的層狀結(jié)構(gòu)。LiNi1/3Co1/3M

5、n1/3O2的電化學(xué)特征LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2作為鋰離子電池正極材料在充電過(guò)程中的反應(yīng)有以下特征：（1）在3.75-4.54V之間有兩個(gè)平臺(tái)且容量可以充到250Ma.h/g,為理論容量的91%。（2）通過(guò)XANES和EXAFS分析得到3.9V左右為Ni2+/Ni3+,在3.9V-4.1V之間為Ni3+/Ni4+。當(dāng)高于4.1V時(shí)，Ni4+不再參與反應(yīng)。（3）Co3+/Co4+與上述兩個(gè)平臺(tái)都有關(guān)。（4）充到4.7V時(shí)Mn4+沒(méi)有變化，因此Mn4+只是作為一種結(jié)構(gòu)物質(zhì)而不參與反應(yīng)。通過(guò)其在3.0-4.5V的循環(huán)伏安圖可以看出LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2第一次在4.289

6、V有一不可逆陽(yáng)極氧化峰，對(duì)應(yīng)于第一次不可逆容量。在3.825V有一陽(yáng)極氧化峰，這一對(duì)氧化還原峰在反復(fù)掃描時(shí)，峰電位和峰強(qiáng)度都保持不變，說(shuō)明這種材料具有良好的穩(wěn)定性。合成方法對(duì)LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2電化學(xué)性能的影響LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的制備方法主要有固相法，共沉淀法，溶膠-凝膠法和噴霧熱解法。固相法固相法是將計(jì)量比例的鋰鹽，鎳和鈷及錳的氧化物或鹽混合，在高溫下處理，由于固相法中Ni,Co,Mn的均勻混合需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，因此一般要在1000以上處理才能得到性能良好的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正極材料。通過(guò)EXAFS研究，發(fā)現(xiàn)首次放電效率小是由于在放電

7、過(guò)程中，Ni4+沒(méi)有完全還原成Ni3+造成的。金屬乙酸鹽與鋰鹽混合燒結(jié)有機(jī)鹽Cheng等人將充分混合的化學(xué)計(jì)量的LiCH3COO2H2O、Ni(CH3COO) 2 4H2O、Mn(CH3COO)24H2O 和Co(CH3COO)24H2O混合物加熱到400 得到前驅(qū)體。球磨1h,然后在空氣中加熱到900并保溫20h得到LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 粉末,在充電電流密度為20mAh/g 時(shí),首次充電容量為176 mAh/g ,上限電壓達(dá)4. 5V ,在50下循環(huán)35 次容量保持率為81 %以上,顯示出較好的循環(huán)性能。金屬氧化物與鋰鹽混合燒結(jié)Zhaoxiang Wang等人將化學(xué)計(jì)量的N

8、i2O3(85%)、Co2O3 (99%) 和MnO2與7%過(guò)量的LiOHH2O充分混合后在8501100燒結(jié)24h得到純相的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2,其晶格參數(shù)為a=0.28236nm , c =1.44087 nm,XRD 衍射圖譜說(shuō)明產(chǎn)物具有a-NaFeO2型層狀結(jié)構(gòu),晶型完美,電化學(xué)性能測(cè)試表現(xiàn)出良好的電化學(xué)性能。金屬氫氧化物與鋰鹽混合燒結(jié)Naoaki等人將Ni(OH)2、Co(OH)2和Mn(OH)2按CoNiMn =0.981.O20.98 充分混合,球磨,在150下預(yù)熱1h ,然后在空氣中加熱到1000燒結(jié)14h得到LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 ,其晶格參

9、數(shù)為a= 0.2862nm, c=1.4227nm與計(jì)算的理論結(jié)果(a = 0.2831 nm , c = 1.388nm)接近,LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的晶胞體積為100.6×10-30m3 ,其值在LiCoO2 和LiNiO2之間。組裝成實(shí)驗(yàn)電池后,在30下,在充電電流密度為0.17 mA/cm2時(shí),在2.54.6 V放電,充電容量為200mAh/g ,并表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)性能。共沉淀法用氫氧化物作沉淀劑Lee 等人以NiSO4、CoSO4、MnSO4和NaOH為原料,以NH4OH為絡(luò)合劑合成球形Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2前驅(qū)體,然后與LiOHH2O充分

10、混合,燒結(jié)得到層狀球形的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2粉末。組裝成實(shí)驗(yàn)電池,2.84.3V,2.84.4和2.84.5V電壓范圍內(nèi)LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2放電比容量分別為159 ,168 mAh/g和177 mAh/g ,并且在30時(shí)在20 mAh/g的電流密度下具有優(yōu)異的循環(huán)性能。用碳酸鹽作沉淀劑禹筱元等人采用共沉淀法以NH4HCO3和Na2CO3為沉淀劑合成Ni、Mn、Co三元共沉淀前驅(qū)體,然后與Li2CO3球磨混合,在950下熱處理20h ,冷卻到室溫得產(chǎn)物為球形或近球形形貌,顆粒均勻的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正極材料。測(cè)得LiNi1/3Co1/3Mn

11、1/3O2 材料的晶格常數(shù)為a=0.2866nm, c=1.4262nm電性能測(cè)試表明Li/LiNi1/3 Co1/3Mn1/3O2 在2.84.6 V、0.1 C下的首次放電比容量為190.29 mAh/g，在2.754.2V、1 C下的初始放電比容量為145.5 mAh/g ,循環(huán)100次后容量保持率為98.41 %。溶膠-凝膠法溶膠-凝膠法是將有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物經(jīng)溶液,水解等過(guò)程形成溶膠,在一定條件下凝膠化等過(guò)程而發(fā)生固化,然后經(jīng)熱處理制備固體氧化物的方法。此法制備的產(chǎn)物具有化學(xué)成分均勻、純度高、顆粒小、化學(xué)計(jì)量比可以精確控制等優(yōu)點(diǎn),有利于材料晶體的生成和生長(zhǎng),可以降低反應(yīng)溫度,縮短反應(yīng)時(shí)

12、間。Kim等人,將Ni(CH3COO)24H2O、Mn (CH3COO)24H2O和Co(CH3COO)24H2O溶解到蒸餾水中,用乙醇酸作為絡(luò)合劑,在反應(yīng)過(guò)程中滴加NH4OH 來(lái)調(diào)節(jié)pH 值在7.07.5之間,然后將反應(yīng)體系在7080下蒸發(fā)得到粘性的透明膠體。將膠體在450于空氣中烘5 h得到粉末,球磨后于950燒結(jié),并保溫20 h ,淬冷至室溫,得到非化學(xué)計(jì)量的Li Li0.1Ni0.35x/2CoxMn0.55x/2O2(0x 0.3)。經(jīng)電性能測(cè)試,在2.54.6V之間循環(huán)有較高的放電容量為:184195 mAh/g ,表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能。噴霧熱解法De-Cheng等人用噴霧干燥法

13、制備Li/LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2。將用蒸餾水溶解的LiNO3,Ni(CH3COO)24H2O、Mn(CH3COO)24H2O和Co(CH3COO)24H2O 作為最初的溶液。將溶液抽到微型的噴霧干燥儀中,制得前驅(qū)體。首先將前驅(qū)體加熱到300,然后于900燒結(jié),并保溫20h得到LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2粉末,在充電電流密度為20mAh/g時(shí), 首次充電容量為208mAh/g ,充電電壓達(dá)4.5 V,在50下循環(huán)35次容量保持率為85%以上,顯示出較好的循環(huán)性能。LiNil/3Col/3Mnl/3O2的修飾改性由于Ni2+與Li+半徑相近，在LiNil/3Co1/3Mn

14、l/3 O2中仍然存在陽(yáng)離子混排現(xiàn)象，導(dǎo)致電化學(xué)性能變差。為了消除或抑制陽(yáng)離子混排現(xiàn)象，GH.Kim等選擇Mg分別對(duì)LiNil/3Co1/3Mn1/3O2中Ni、Co、Mn元素進(jìn)行取代。Mg取代過(guò)渡金屬在不同程度上減少了陽(yáng)離子混排現(xiàn)象。當(dāng)摻雜Mg取代部分的Ni或Co位時(shí)，會(huì)導(dǎo)致容量的減少，循環(huán)性能變差。當(dāng)摻雜Mg取代部分的Mn位時(shí)，材料LiNil/3CO1/3Mnl/3O2的比容量、循環(huán)性能和在高氧化態(tài)下的熱穩(wěn)定性都得到提高。摻雜Ti可以提高材料LiNiO2在充電狀態(tài)下的熱穩(wěn)定性，因此研究者在LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2中引進(jìn)Al、Ti元素，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，摻雜Al、Ti對(duì)LiNil/

15、3Co1/3Mnl/3O2的結(jié)構(gòu)沒(méi)有改變，隨著Al、Ti摻雜量的增加，只有參數(shù)有輕微的變小。摻雜Al、Ti取代部分Co會(huì)升高放電電壓平臺(tái)，提高材料在4.3V下的熱穩(wěn)定性。Ti的加入同樣可以提高LiNil/3Co1/3 Mnl/3O2材料在4.3V下的熱穩(wěn)定性。為了得到更高比容量的LiNil/3Co1/3Mnl/3O2，一方面是摻入高價(jià)態(tài)元素，增加材料中活性元素Ni的含量。Park等通過(guò)在LiNi1/3 Col/3Mn1/3O2中摻入高價(jià)Mo6+部分取代Mn，不僅提高了放電比容量，還提高了材料的循環(huán)性能。另一方面是摻入能被氧化的元素，增加材料中活性元素的量。D.T.Liu和J.Guo等的研究表明

16、，F(xiàn)e在LiNil/3 Col/3Mnl/3O2中部分取代Co后，Ni和Fe能被同時(shí)氧化，得到相對(duì)較高的容量。Cr的摻入同樣能在充電過(guò)程與Ni同時(shí)被氧化，得到較高的首次放電比容量，摻人Cr還能提高材料顆粒的大小、庫(kù)侖效率和循環(huán)性能，并且允許大電流放電。在正極材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3CrxO2中，當(dāng)Cr的含量為x=0.02時(shí)，在2.34.6V電壓范圍內(nèi)，以30mA/g電流密度充放電，放電比容量為241.9mAh/g。Kageyama等研究了摻F對(duì)材料LiNil/3Co1/3Mn1/3O2的影響。F的摻入會(huì)導(dǎo)致過(guò)渡金屬的價(jià)態(tài)變化，引起一個(gè)復(fù)雜的晶格常數(shù)的變化，促進(jìn)合成材料的顆粒在合成

17、過(guò)程中增大，提高結(jié)晶程度，并且摻入少量的F能改善正極材料的界面，避免與電解液接觸發(fā)生分解反應(yīng)，提高正極材料的循環(huán)性能。LLiad和G.H.Kim等通過(guò)在LiNil/3 COl/3 Mn1/3O2中摻雜(A1和F)或(Mg和F)，提高了材料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、可逆比容量和循環(huán)性能，并提高了材料的振實(shí)密度，從而提高了電池的能量密度。D.C Li和Y.Kinl等分別通過(guò)噴霧干燥法和溶膠一凝膠法研究了ZrO、TiO2和A12O3包覆對(duì)材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的影響。ZrO、TiO2和A12O3氧化物的包覆能阻止充放電過(guò)程中阻抗變大，提高材料的循環(huán)性能，其中ZrO的包覆引發(fā)材料表面阻抗增大幅

18、度最小，A12O3的包覆不會(huì)降低初始放電容量。其它三元復(fù)合材料目前研究的三元復(fù)合系列材料主要有Li/LiNi0.5-xCo2xMn0.5-xO2，Li/LiNi1-x-yCoxMnyO2,Li/LiCo1-x-yNixMnyO2 ， Li/LiMn1-x-yNiyCoxO2 等，以下是最近幾年研究的個(gè)別材料LiNi0.01Co0.01Mn1.98O4唐致遠(yuǎn)等采用SAC(starch-assisted combustion)法和高溫固相法分別合成鋰離子電池正極材料LiNi0.01Co0.01Mn1.98O4,使用X 射線衍射儀、BET 法、粒度分析儀及掃描電子顯微鏡對(duì)合成材料的結(jié)構(gòu)及物理性能進(jìn)行

19、了表征。將合成材料作為鋰離子電池正極活性材料, 用循環(huán)伏安、交流阻抗及充放電測(cè)試的電化學(xué)測(cè)試方法對(duì)材料進(jìn)行了電化學(xué)的研究. 結(jié)果表明, 兩種方法制備的材料均為純尖晶石相; SAC 法制備的LiNi0.01Co0.01Mn1.98O4顆粒小, 粒徑分布均勻, 具有更好的結(jié)晶形態(tài)。 SAC法制備材料在0.1C 充放電條件下的初始放電容量為121.2mAh/g, 100次循環(huán)后容量損失僅為3.5%, 5C放電的初始放電容量則達(dá)到了103.5mAh/g。SAC法的一步工序具有操作簡(jiǎn)單、成本低廉的優(yōu)勢(shì), 有望實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用。唐致遠(yuǎn)等采用溶膠凝膠法合成鋰離子電池正極材料LiMn2O4、LiNi0.01Co0

20、.01Mn1.98O4和LiNi0.01Co0.01Mn1.98O3.95F0.05。使用X 射線衍射、掃描電子顯微鏡對(duì)合成材料的結(jié)構(gòu)及物理性能進(jìn)行了表征。將合成材料作為鋰離子電池正極活性材料，用循環(huán)伏安、交流阻抗及充放電測(cè)試的電化學(xué)測(cè)試方法對(duì)材料進(jìn)行了電化學(xué)的研究。結(jié)果表明，合成的LiNi0.01Co0.01Mn1.98O3.95F0.05材料的初始容量高于L LiNi0.01Co0.01Mn1.98O4，而循環(huán)性能優(yōu)于LiNi0.01Co0.01Mn1.98O4 和LiMn2O4，顯示了陰陽(yáng)離子復(fù)合摻雜對(duì)于陽(yáng)離子單一摻雜的優(yōu)勢(shì)。LiNi1/2Co1/6Mn1/3O2國(guó)海鵬等用Co2+濃度遞

21、增的金屬離子混合溶液分次共沉淀方法制備Ni1/2Co1/6Mn1/3O2(OH)2，以其為前驅(qū)體，通過(guò)高溫固相反應(yīng)得到具有Co含量梯度的層狀LiNi1/2Co1/6Mn1/3O2，探討了焙燒溫度及Co含量梯度對(duì)材料的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。通過(guò)x射線衍射、掃描電鏡、熱重分析及恒電流充放電測(cè)試對(duì)合成的樣品進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，700合成產(chǎn)物即具有類LiNi2的六方層狀結(jié)構(gòu)，800和850合成產(chǎn)物陽(yáng)離子排列有序度高，層狀結(jié)構(gòu)顯著。材料結(jié)晶度好，粒度均勻，粒徑在亞微米級(jí)。合成溫度800的梯度材料具有最佳的電化學(xué)性能，2.54.2V 0.1C倍率充放電50次后，梯度材料的容量仍保持在171.2 mAh

22、/g.相同的焙燒溫度，梯度材料比均勻材料的電化學(xué)性能更加優(yōu)異。LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2張進(jìn)等以提高鋰離子電池正極材料LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2的循環(huán)性能為目的，采用熔融浸漬法制備了A12O3和ZnO表面包覆的LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2正極材料。微觀組織結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明，包覆后LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2顆粒表面形成了一層厚度不均勻的納米氧化物。電化學(xué)測(cè)試表明，ZnO和A12O3包覆提高了材料的循環(huán)穩(wěn)定性，在1C恒流充放電循環(huán)50次后容量保持率由包覆前的79.7分別提高到88.4和100。LiNi0.3Co0.4Mn0.3O2蘇繼桃等采用共沉淀法制

23、備前驅(qū)體，并采用高溫固相法合成單相層狀結(jié)構(gòu)LiNi0.3Co0.4Mn0.3O2材料，用X射線衍射，恒電流充放電方法對(duì)所合成材料與LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能對(duì)比分析。研究結(jié)果表明，LiNi0.3Co0.4Mn0.3O2具有有序的二維層狀結(jié)構(gòu)，在2.75-4.3V電壓區(qū)間以0.1C倍率進(jìn)行充放電，首次放電容量，效率分別為152.3mAh/g和84.4%，LiNi0.3Co0.4Mn0.3O2具有更高的放電平臺(tái)，以0.2C倍率進(jìn)行30次充放電循環(huán)，容量保持率仍有97.4%LiNi0.45Co0.10Mn0.45O2張寶等以Li2CO3和Ni-Co-Mn三元系氧化

24、物為原料，在空氣中通過(guò)固相反應(yīng)制備LiNi0.45Co0.1Mn0.45O2。研究反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的影響，采用掃描電鏡（SEM）表征樣品的形貌，用粒度分析，振實(shí)密度和比表面測(cè)定等手段比較不同合成條件對(duì)產(chǎn)物性能的影響。研究結(jié)果表明：當(dāng)n（Li）/n(M)不同時(shí)，合成的產(chǎn)物性能差別很大，較適宜的n（Li）/n(M)為1.4/1，球磨可以提高產(chǎn)物的振實(shí)密度和比表面，并且對(duì)改善材料電化學(xué)性能有顯著影響，在2.75-4.25V電壓范圍內(nèi)LiNi0.45Co0.10Mn0.45O2首次放電比容量達(dá)到125.9mAh/g，50次循環(huán)后放電比容量為128.7mAh/g。LiNi0.25Co0.5Mn0.25

25、O2王昌胤等人以LiOH.H2O和Ni,Co,Mn過(guò)渡金屬或其氧化物為原料，采用固相法制備了鋰離子電池正極材料LiNi0.25Co0.5Mn0.25O2。對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了XRD，SEM及電化學(xué)性能測(cè)試。結(jié)果表明：過(guò)渡金屬原料對(duì)所得產(chǎn)物性能的影響很大，在其他原料相同的情況下，以金屬M(fèi)n為原料所得產(chǎn)物相比以MnO2為原料所得產(chǎn)物具有結(jié)晶程度更加完整，顆粒尺寸更大，振實(shí)密度更高，電化學(xué)性能更好等特點(diǎn)，以金屬Ni,Co,Mn為原料所得產(chǎn)物的不可逆容量較低，首次放電比容量可達(dá)171.6 mAh/g，振實(shí)密度達(dá)2.87gcm-3LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2王希敏等采用共沉淀法得到前驅(qū)體Ni0.8Co

26、0.1Mn0.1(OH)2 利用前驅(qū)體與LiOH.H2O的高溫固相反應(yīng)得到高振實(shí)密度的鋰離子電池層狀正極材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(2.3-2.5g/cm3). 初步探討了合成條件對(duì)材料電化學(xué)性能的影響. 通過(guò)X射線衍射(XRD) 掃描電鏡(SEM) 熱重-差熱分析(TG/DTG)以及恒電流充放電測(cè)試對(duì)合成的樣品進(jìn)行了測(cè)試和表征.結(jié)果表明在750 氧氣氣氛下合成的材料具有較好的電化學(xué)性能. 通過(guò)XRD分析可知該材料為典型的六方晶系a-NaFeO2結(jié)構(gòu)SEM測(cè)試發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物粒子是由500-800nm的一次小晶粒堆積形成的二次類球形粒子。電化學(xué)測(cè)試表明其首次放電容量和庫(kù)侖效率分別為168.6mAh/g和90.5%,20次循環(huán)后容量為161.7mAh/g保持率達(dá)到95.9%是一種具有應(yīng)用前景的新型鋰離子電池正極材料其它系列材料Wang等合成了LiMn0.2Co0.lNi0.7O2,LiMn0.2Co0.25Ni0.55O2和LiMn0.2Co0.3Ni0.5O2，循環(huán)穩(wěn)定性一般，具有140-180 mAh/g的容量，放電電壓低于LiCoO2具有與LiCoO2和LiNiO2相同的電化學(xué)行為。Oh等合成了LiNi0.5-xMn0.5-xCo2xO2(x = 0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.33)，經(jīng)驗(yàn)證它們是單相的，放電容量隨Co含量的增加而線