以Li_2CO_3为锂源,采用纳米砂磨辅助固相合成了纯相LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2正极材料,研究了Li_2CO_3加入方式对所得样品结构、形貌以及电化学性能的影响.结果表明,加锂方式基本不影响材料的形貌和尺寸,但对材料的微结构和性能有明显的影响.纳米砂磨一步混合所有原料烧结所得LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2样品的阳离子混排程度比后研磨加碳酸锂烧结所得LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2样品的要低,更利于锂离子的扩散,对应的样品具有更高的放电比容量和库伦效率,但循环性能没有太大的差别.纳米砂磨一步混合所有原料在800℃烧结得到的LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2样品,1C循环首次放电比容量可达170.9 m Ah/g,50次循环后容量保持率为92.6%.
采用溶胶-凝胶法制备锂离子电池正极材料Li Ni0.8Co0.15Al0.05O2,溶剂分别采用水、乙醇、乙二醇和丙三醇。通过TG/DSC进行样品的热性能分析,确定样品的烧结条件为550℃预处理6 h,750℃烧结24 h。XRD分析结果显示,采用有机溶剂制备的样品,018/110峰分裂明显,但向小角度偏移,说明样品的晶间距增大。SEM结果表明,采用有机溶剂制备的样品,平均颗粒尺寸0.4μm,小于采用水溶剂制备的样品颗粒尺寸0.5μm。采用乙醇与乙二醇为溶剂制备的样品出现了部分大尺寸的单晶颗粒。电化学性能测试结果表明,采用有机溶剂制备的样品的充放电性能要低于水作为溶剂的样品性能,但是采用乙醇作为溶剂制备的样品,首次放电容量(197.33 m Ah/g)与水作为溶剂(200.66 m Ah/g)制备的样品相当,并且在1C倍率下50次循环,容量保持率由水溶剂制备样品的87.1%增大至94.4%。大尺寸单晶颗粒的存在有利于NCA材料循环性能的提高。
