浙江工业大学学报2025,Vol.53Issue(1) :79-84.

无钴富锂层状氧化物的结构调控和电化学性能研究

Structural regulation and electrochemical properties of cobalt-free Li-rich layered oxides

郑灵霞 尚猷 温晓辉 郑华均 邱报 刘兆平
浙江工业大学学报2025,Vol.53Issue(1) :79-84.

无钴富锂层状氧化物的结构调控和电化学性能研究

Structural regulation and electrochemical properties of cobalt-free Li-rich layered oxides

郑灵霞 1尚猷 2温晓辉 3郑华均 1邱报 3刘兆平3
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作者信息

  • 1. 浙江工业大学 化学工程学院,浙江 杭州 310014
  • 2. 浙江工业大学 化学工程学院,浙江 杭州 310014;中国科学院 宁波材料技术与工程研究所,浙江 宁波 315201
  • 3. 中国科学院 宁波材料技术与工程研究所,浙江 宁波 315201
  • 折叠

摘要

采用碳酸盐前驱体共沉淀高温固相法制备无钴富锂层状氧化物正极材料,研究了组分调节对材料阳离子排布和电化学性能的影响.对材料进行不同尺度的形貌和结构表征以及电化学测试,研究结果表明:降低Li摩尔分数可以减小材料的一次颗粒粒径,在不影响材料富锂相摩尔分数的前提下减小了类Li2MnO3晶畴的尺寸,并且增大了材料的Li+/Ni2+混排程度;小尺寸的类Li2MnO3晶畴可以提高晶格氧氧化活性和材料的充电容量;Li+/Ni2+混排的增加可以提高晶格氧还原活性和材料的放电容量,并抑制循环过程中的电压衰减.

Abstract

Cobalt-free Li-rich layered oxide cathode materials were synthesized via coprecipitation of a carbonate precursor,and the effects of composition adjustment on the cation arrangement and electrochemical performance were studied.Morphological and structural characterizations,along with electrochemical tests,revealed that reducing the molar fraction of Li reduces the primary particle size and decreases the size of Li2MnO3-like domains without affecting the overall molar fraction of the Li-rich phase.This reduction in domain size enhances the oxidation activity of lattice oxygen,thereby increasing charge capacity.Additionally,the increase the degree of Li+/Ni2+mixing improves the reduction activity of lattice oxygen,leading to higher discharge capacity and reduced voltage decay during cycling.

关键词

锂离子电池/富锂层状氧化物/无钴/Li2MnO3晶畴

Key words

Li-ion batteries/Li-rich layer oxides/cobalt-free/Li2MnO3 like domain

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出版年

2025
浙江工业大学学报
浙江工业大学

浙江工业大学学报

北大核心
影响因子:0.704
ISSN:1006-4303
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