| 正极材料名称 |
化学式 |
合成方法 |
改性方法名称 |
具体改性方法 |
结构 |
形貌 |
结构与形貌图 |
放电容量 |
循环性能 |
倍率性能 |
热稳定性 |
改性效果图 |
备注 |
信息来源 |
收集人 |
校对人 |
| 镍钴锰三元材料 |
LiNi1\3Co1\3Mn1\3O2-zFz(z=0.04和z=0.08) |
固相反应法 |
掺杂改性 |
固相合成了不同掺F量的正极材料。 |
无杂相，六方a-NaFeO2 结构， |
随着掺杂量的增加，材料的颗粒变大 |
|
首次放电容量有点减少lower initial discharge capacities |
30次循环后容量保持率97.3%，高于改性前的83.5%（3-4.6 V，0.2C） |
5C下放电容量128mAhg-1 |
|
|
性能得到改善可能是由于F的强化学健阻止HF的溶解，加强了材料的结构稳定性。 |
Yu-Shi He、Li Pei、Xiao-Zhen Liao、Zi-Feng Ma. Synthesis of LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2-zFz cathode material from oxalate precursors for lithium ion battery. Journal of Fluorine Chemistry, 2007, 128: 139?143. |
杨凯 |
陶华超 |
| 镍钴锰三元材料 |
Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]0.96Ti0.04O1.96F0.04 |
氢氧化物共沉淀法 |
多元素掺杂改性 |
采用钛酸四丁酯、LiF与共沉淀前躯体(Ni1/3Co1/3Mn1/3)(OH)2、LiOH?H2O混合烧结得到Ti和F同时掺杂的活性物质Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]0.96Ti0.04O1.96F0.04 |
层状结构，元素有序度更好，c/a值增大 |
|
|
168.8mAhg?1（2.8-4.2V，0.2C） |
循环50次后容量保持率达到96.1%。 |
|
|
|
Ti和F联合掺杂抑制了材料阻抗的增加。 |
Yanhuai Ding、Ping Zhang、Deshu Gao. Synthesis and electrochemical properties of layered Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]0.96Ti0.04O1.96F0.04 as cathode material for lithium-ion batteries. Journal of Alloys and Compounds, 2008, 456: 344?347. |
杨凯 |
陶华超 |
| 镍钴锰三元材料 |
|
聚乙烯醇裂解法 |
包覆改性 |
Guo等人采用聚乙烯醇裂解法，在400℃下制备出碳包覆的LiNi1\3Co1\3Mn1\3O2。 |
单相层状结构 |
颗粒表面上包覆了一层絮状的非晶碳 |
|
|
2.8?4.4 V，20mAg?1 (C/8),40次循环容量保持率96.3% |
160mAg?1(1C)下放电容量150mAhg?1 |
|
|
材料性能的改善主要是由于包覆碳能显著提高材料的电子电导率。 |
Rui Guo、Pengfei Shi、Xinqun Cheng、Chunyu Du. Synthesis and characterization of carbon-coated LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 cathode material prepared by polyvinyl alcohol pyrolysis route. Journal of Alloys and Compounds, 2009, 473: 53?59. |
杨凯 |
陶华超 |
| 镍钴锰三元材料 |
Al(OH)3-coated Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2 |
共沉淀法 |
包覆改性 |
S.B. Jang等人在用共沉淀法合成了球形的高振实密度的[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2，然后采用Al(C3H7O)3在材料表面包覆一层Al(OH)3。 |
材料结构未改变 |
颗粒表面包覆了一层厚度均匀的Al（OH）3。 |
|
166mAg?1(2.8-4.3V,20mAg?1(C/8),55℃） |
45次循环后保持为96%以上 |
6C下97mAhg?1 |
放热峰温度260℃，高于未包覆改性的样品，且放热量也表面减少 |
|
材料性能的改善可能是由于包覆能抑制材料与电解质的反应和充放电过程中阻抗的增加。 |
S. B. Jang、S.-H. Kang、K. Amine、Y.C. Bae、Y.-K. Sun. Synthesis and improved electrochemical performance of Al(OH)3-coated Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2 cathode materials at elevated temperature. Electrochimica Acta, 2005, 50: 4168?4173. |
杨凯 |
陶华超 |
| 镍钴锰三元材料 |
LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 |
共沉淀法 |
包覆AlPO4改性 |
700℃保温5h制备出表面均匀包覆AlPO4的球状颗粒。 |
|
10nm厚的AlPO4 |
|
188mAh/g（4.3-3V，0.1 C) |
200次循环保持率100%，而改性前只有92%(4.2-3 V 1C) |
倍率性能得到提高 |
放热量只有改性前的1/4,表面最高温度只有80℃ |
|
|
Jaephil Cho、Tae-Joon Kim、Jisuk Kim、Mijung Noh、Byungwoo Park. Synthesis, Thermal, and Electrochemical Properties of AlPO4-Coated LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 Cathode Materials for a Li-Ion Cell. Journal of The Electrochemical Society, 2004, 151(11): A1899-A1904. |
杨凯 |
陶华超 |
| 镍钴锰三元材料 |
Li1+xNi0.30Co0.30Mn0.40O2 |
柠檬酸溶胶凝胶法 |
掺杂改性 |
采用柠檬酸溶胶凝胶法合成掺杂不同Li含量的活性物质 |
形成少量Li2MnO3 |
过量的Li促进了颗粒长大 |
|
158mAhg?1（2.5-4.3V 0.1C） |
1C和8C循环40次后容量保持率分别达到93%和90% |
8C下125mAhg?1 |
|
|
掺杂部分Li后形成少量的类似Li2MnO3相并提高了材料的有序度，从而改善材料的结构稳定性，提高材料的电化学性能。 |
R. Santhanam、Philip Jones、Adusumilli Sumana、B. Rambabu. Influence of lithium content on high rate cycleability of layered Li1+xNi0.30Co0.30Mn0.40O2 cathodes for high power lithium-ion batteries. Journal of Power Sources, 2010, 195: 7391?7396. |
杨凯 |
陶华超 |
| 镍钴锰三元材料 |
Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2 |
共沉淀法 |
包覆改性 |
通过将Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]2先后与硝酸铝溶液和氟化铵溶液混合后干燥，在N2气氛下400 ℃保温 5 h得到AlF3-Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2。 |
|
10nm厚的AlF3 |
|
178mAhg?1(3.0-4.5V 0.5C) |
循环50此后容量保持率为96%,远高于改性前的85% |
|
出现放热峰的温度更高，且放热量减少。the exothermal peak shifted to slightly higher temperature and the generated heat was somewhat reduced |
|
AlF3能很好地减少活性物质与电解质之间的接触，抑制过渡金属的溶解和界面阻抗的增加。 |
I. Belharouak、S.-M. Lee、Y.-K. Sun. Improvement of structural and electrochemical properties of AlF3-coated Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2 cathode materials on high voltage region. Journal of Power Sources, 2008, 178: 826?831. |
杨凯 |
陶华超 |
| 镍钴锰三元材料 |
LiCo0.3Ni0.4?xMn0.3ZnxO2 |
共沉淀 |
Zn 掺杂改性 |
|
a增加，c减少，晶格体积增大 |
|
|
x = 0.02时171.2mAh/g （ 20 mA/g，2.75?4.3V） |
20 次循环后保持89.1% |
100mA/g，88.24% |
掺杂后放热量21.07 J/g小于未掺杂的 45.44 J/g ，最大放热温度 269 ℃小于未改性的240℃。 |
|
降低了材料的阻抗 |
Y. Chen、R. ChenZ. Tang、L. Wang. Synthesis and characterization of Zn-doped LiCo0.3Ni0.4?xMn0.3ZnxO2 cathode materials for lithium-ion batteries. Journal of Alloys and Compounds, 2009, 476: 539?542. |
杨凯 |
陶华超 |
| 镍钴锰三元材料 |
LiNi0.5Co0.25Mn0.25O2 |
溶胶凝胶法 |
ZnO 包覆改性 |
|
|
ZnO 均匀包覆在颗粒表面 |
|
175mAh/g （ 40 mA/g， 2.8?4.4V） |
30次循环后保持93.7%。 （未改性的只有80.4%） |
800mA/g，74.4% （为包覆的只有66.8% ）。 |
放热量从 29.33 Jg-1 降低到22.55 Jg-1 。 |
|
促进形成稳定的SEI膜，抑制阻抗的增加。 |
R. Guo、P. Shi、X. Cheng、L. Sun. Effect of ZnO modification on the performance of LiNi0.5Co0.25Mn0.25O2 cathode material. Electrochimica Acta, 2009, 54: 5796?5803. |
杨凯 |
陶华超 |
| 镍钴锰三元材料 |
Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]1-xRexO2 |
溶胶凝胶法 |
稀土元素掺杂改性 |
采用溶胶凝胶法合成掺杂不同含量的各种稀土元素的正极材料 |
材料的晶格常数a和c随着掺杂量的增加而增加，0≤x≤0.04时为出现杂相。 |
|
|
more than 160mAhg-1(2.6V - 4.4 V、1.0C) |
20次循环后保持率为97% |
|
|
|
循环性能的改善可能是由于掺杂稀有元素抑制了循环后电子传递阻力的增加。 |
Yanhuai Ding、Ping Zhang、Yong Jiang、Deshu Gao. Effect of rare earth elements doping on structure and electrochemical properties of LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 for lithium-ion battery. Solid State Ionics, 2007, 178: 967?971. |
杨凯 |
陶华超 |
| 镍钴锰三元材料 |
LiNixMnyCo(1-x-y)O2 |
溶胶凝胶法 |
掺杂Si改性 |
采用溶液法合成了掺杂Si的LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2。 |
掺杂量小于10%时没有杂质相的形成 |
颗粒粒径更均匀 |
|
180mAh/g（2.75-4.5V、0.2C) |
1C下50次循环保持率达到94.7%，而为掺杂改性只有85.7% |
|
|
|
性能改善的原因可能是材料晶格常数增大和阻抗增加受到了抑制。 |
Seong-Hwan Na、Hyun-Soo Kim、Seong-In Moon. The effect of Si doping on the electrochemical characteristics of LiNixMnyCo(1-x-y)O2. Solid State Ionics, 2005, 176: 313?317. |
杨凯 |
陶华超 |
