高功率型异质结构尖晶石/层状正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2制备及电化学性能研究 Preparation and Electrochemical Performance of Heterostructured Spinel/Layered LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 Cathodes for High Power Lithium-Ion Batteries

采用草酸盐共沉淀法制备了一系列（x = 0.1、0.2、0.3、0.4、0.5）异质结构的尖晶石/层状复合正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2。借助X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、电化学阻抗谱（EIS）和恒电流充放电测试等表征手段对材料的晶体结构、微观形貌和电化学性能进行了系统研究。结果表明，x = 0.2的材料具有最佳的高倍率性能和长循环稳定性。在2.7~4.5 V，1 C下循环100次后（1 C = 180 mA·g-1），放电比容量为144 mAh·g-1，容量保持率为92%；在10 C时的放电比容量仍能达到126 mAh·g-1，相比于原始LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料的放电比容量（73 mAh·g-1）有较大提高。此外，该材料的储能能力也非常突出，在0.1和10 C时的比能量密度分别为733.44和437.21 W×h·kg-1。