湿法合成LiNixCoyMn1-x-yO2的E-pH图绘制及其电性能

摘要： 通过热力学计算获得了Li-Ni-Co-Mn-H2O系中各物质的热力学数据, 从而绘制了25℃和200℃、离子活度为1.00下的Li-Ni-Co-Mn-H2O系电位-pH图。热力学分析结果表明: 温度为25℃时, 在pH 3~13范围内, 水溶液中未出现LiNixCoyMn1-x-yO2稳定区域; 随着温度升高, Li-Ni-Co-Mn-H2O系中各物质的稳定区域向低pH和低电位方向移动。在温度为200℃, pH为9.7~13.0的水溶液中出现了LiNixCoyMn1-x-yO2稳定区域。这说明在一定温度下, 水溶液中合成LiNixCoyMn1-x-yO2是可能的, 且提高温度有利于合成反应进行。进一步通过实验验证, 以(Ni0.5Co0.2Mn0.3) (OH)2前驱体和LiOH·H2O为原料, 在水溶液中成功获得具有α-NaFeO2层状结构的锂镍钴锰四元前驱体, 经过热处理后得到循环稳定性良好的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料。实验结果证明, 所绘制Li-Ni-Co-Mn-H2O系E-pH图是可靠的, 且湿法合成LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料具有良好的循环性能。