材料工程  2020, Vol. 48 Issue (5): 68-74   PDF    
http://dx.doi.org/10.11868/j.issn.1001-4381.2019.000893
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张淑娴, 邓凌峰, 连晓辉, 谭洁慧, 李金磊
ZHANG Shu-xian, DENG Ling-feng, LIAN Xiao-hui, TAN Jie-hui, LI Jin-lei
微量CNTs包覆对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料电化学性能的影响
Effect of micro carbon nanotubes coating on electrochemical properties of LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cathode material
材料工程, 2020, 48(5): 68-74
Journal of Materials Engineering, 2020, 48(5): 68-74.
http://dx.doi.org/10.11868/j.issn.1001-4381.2019.000893

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收稿日期: 2019-09-27
修订日期: 2019-12-30
引用本文
张淑娴, 邓凌峰, 连晓辉, 谭洁慧, 李金磊. 微量CNTs包覆对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料电化学性能的影响[J]. 材料工程, 2020, 48(5): 68-74.
ZHANG Shu-xian, DENG Ling-feng, LIAN Xiao-hui, TAN Jie-hui, LI Jin-lei. Effect of micro carbon nanotubes coating on electrochemical properties of LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cathode material[J]. Journal of Materials Engineering, 2020, 48(5): 68-74.
微量CNTs包覆对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料电化学性能的影响
张淑娴1,2 , 邓凌峰1,2,3 , 连晓辉1,2 , 谭洁慧1,2 , 李金磊1,2     
1. 中南林业科技大学 材料科学与工程学院, 长沙 410004;
2. 中南林业科技大学 材料表界面科学与技术湖南省重点实验室, 长沙 410004;
3. 湖南烯能新材料有限公司, 长沙 410205
收稿日期: 2019-09-27; 修订日期: 2019-12-30
基金项目: 国家自然科学基金重点资助项目(31530009)
通讯作者: 邓凌峰(1970-), 男, 副教授, 博士, 主要从事能源材料的研究, 联系地址:湖南省长沙市天心区韶山南路498号中南林业科技大学材料科学与工程学院(410004), E-mail:denglingfeng168@126.com.
摘要：利用高温固相法制备LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料，通过混酸处理和离心过滤CNTs以得到单壁碳纳米管（SWCNTs），再添加分散剂二甲基甲酰胺（DMF）后与LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2混合，利用超声分散与喷雾干燥法将不同量的CNTs均匀包覆在LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料的表面。CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料通过SEM、XRD以及电化学测试系统进行表征和测试。结果表明CNTs包覆量为0.5%（质量分数）的CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料性能最佳。在0.1，5 C下的首次放电比容量分别为215.59，175.78 mAh·g-1。在0.1 C下充电、大倍率5 C下放电，CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料仍能保持首次放电容量的81.54%，比纯的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2提高了10.48%。在1 C倍率下循环100次其容量保持率可达93.02%，比纯的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2提升了15.42%。
关键词：碳纳米管    LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2    微量包覆    电化学性能    
Effect of micro carbon nanotubes coating on electrochemical properties of LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cathode material
ZHANG Shu-xian1,2, DENG Ling-feng1,2,3, LIAN Xiao-hui1,2, TAN Jie-hui1,2, LI Jin-lei1,2    
1. School of Materials Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China;
2. Hunan Province Key Laboratory of Materials Surface and Interface Science and Technology, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China;
3. Hunan Xineng New Material Co., Ltd., Changsha 410205, China
Abstract: High nickel ternary cathode material LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 was prepared by high temperature sintering method, and the carbon nanotubes were treated in mixed acid. The single wall carbon nanotubes were obtained by centrifuging. Then dispersant (DMF)and LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 were mixed, and different amounts of carbon nanotubes were coated on the surface of LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2by ultrasonic dispersion and spray drying method uniformly. CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 composites were characterized and tested by SEM, XRD and electrochemical test system. The results show that the composite with 0.5%(mass fraction) carbon nanotubes has the best morphology and the best electrochemical performance. The first discharge specific capacities at different rates such as 0.1 C and 5 C are 215.587 mAh·g-1and 175.78 mAh·g-1, respectively. When charged at 0.1 C and discharged at a large rate of 5 C, the CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 composites can still maintain the first discharge capacity of 81.54%, which is 10.48% higher than that of LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 which is not coated with carbon nanotubes. After 100 cycles at 1 C, the capacity retention rate is 93.02%, which is 15.42% higher than that of LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 which is not coated with carbon nanotubes.
Key words: carbon nanotubes    LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2    trace coating    electrochemical performance    

LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2综合了Ni, Co, Mn的优点，具有较高的容量，作为锂离子电池三元正极材料备受关注[1-3]。但是由于在实际应用中仍存在许多问题：(1)阳离子混排严重，因为Li+与Ni2+具有相似的半径，所以Ni2+将占据Li+的空位并阻碍Li+的传递，降低材料的容量；(2)结构易变，随着Li空位的增多，会使材料颗粒破裂、粉化，材料结构的完整性会受到破坏，影响材料的结构稳定性；(3)虽然随着Ni含量的增加，比容量会有所升高，但是在不断地循环过程中会出现相变和晶格畸变引起结构退化，甚至会使颗粒表面产生微裂纹，降低材料的循环稳定性；(4)由于阳离子混排以及结构相变等现象严重，使材料在充放电的过程中容易坍塌，造成电池内阻增大，电解液-材料界面的副反应也会加剧。在不断的充放电循环后，电能和化学能不断转变为热能，影响电池的安全性[4-8]。为了改善这些问题，许多研究人员通过掺杂Mg2+, Al3+, Ti4+, Mo6+等阳离子来改进三元正极材料[9-11]。目前在改善正极材料性能的措施中，包覆可以有效提高材料的性能，并且减少电解液的腐蚀性，具有很广阔的应用前景[5]。Becker等[12]采用1%(质量分数，下同)的氧化钨包覆LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2改善了电池循环过程的结构稳定性和热稳定性，并且通过SEM观察颗粒微裂的现象有所改善。Xu等[13]采用超导体材料Li4Ti5O12包覆LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，发现1%的Li4Ti5O12包覆LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的复合材料的循环性能最佳，在2.7~4.3 V之间循环170次、1 C下仍保持75.86%的容量，相对于裸露的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2提高了37.46%。但超导体材料LTO的导电性和容量抗衰减能力有待提高[11]，选择导电性优异、性价比高且操作简单的材料进行包覆是研究的重点。CNTs是具有导电性的一维纳米材料，一维结构可以加快Li+的传播速率，且CNTs本身具有一定的导电容量[14-15]。邓凌峰等[16]研究CNTs对天然石墨的包覆改性，所获得的复合负极材料在0.1 C下放电比容量为427 mAh·g-1，相对于未被包覆CNTs的天然石墨(356 mAh·g-1)增加了20%，循环100次后容量仍可以保持93.6%。Cheng等[17]用CNTs和AlF3涂层包覆LiCoO2制备出LiCoO2/CNTs@AlF3正极材料在高温50 ℃下仍有较强的储锂能力。

本研究针对以上问题，将极微量的CNTs包覆到LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2表面，操作简单，LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的结构不会受到影响。通过高温固相法制备出颗粒大小均一完整的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2。采用经处理后的单壁碳纳米管进行包覆，单壁碳纳米管具有一定的柔软性以及较大的比表面积，即较好的吸附性。将经处理后的单壁碳纳米管超声分散于蒸馏水中，加入分散剂DMF，分散均匀后加入LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，通过喷雾干燥得到在LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2表面均匀包覆CNTs的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料，以提高LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的充放电比容量、循环性能和倍率性能。

1 实验材料及方法 1.1 CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料的制备

称取LiOH·H2O:Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2=1.06:1(摩尔比)，采用高温固相法在850 ℃下烧结15 h，得到LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2粉末。将CNTs(苏州格物化学科技有限公司，纯度≥98%)置于硝酸和硫酸的混合液中超声分散2 h，再进行离心过滤掉多壁的碳纳米管，用蒸馏水清洗至pH=7后干燥即得纯化的单壁CNTs。分别加入0.1%, 0.3%, 0.5%, 0.7%, 1%纯化的CNTs超声分散于蒸馏水中，加入一定量的DMF(二甲基甲酰胺)，形成稳定的分散液。按照一定比例加入LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2粉末，继续进行超声分散。最后将混合液放入喷雾干燥器(BUCHI B-290)内的雾化槽中，石英反应管的反应温度为450 ℃，启动设备经蒸发、干燥等过程收集CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料，最后将制得的CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料放入管式电阻炉(HTL1100-100)中，300 ℃烧结4 h进行炭化，在烧结过程中通入氩气做保护气体。制备工艺流程图如图 1所示。

图 1 CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料制备工艺图 Fig. 1 Process flow chart of CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 composites
图选项
1.2 电化学性能测试

按质量比3:5:92称取乙炔黑、聚偏氟乙烯、CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料，加入适量N-甲基吡咯烷酮混合制成浆料，铝片上涂匀浆料后在真空干燥箱(BZF-50)中干燥8 h。扣式电池在真空手套箱(氩气氛围下)中制成。使用深圳新威电池测试系统分析电池性能，使用电化学工作站(CHI604C)测试交流阻抗。

1.3 样品的物理性能测试

XRD采用BrukerAXS D8 X射线衍射仪，产物颗粒形貌的观察采用SU8000场扫描电镜，发射电压15 kV。

2 结果与讨论 2.1 XRD分析

图 2是样品通过XRD测试所得到的X射线衍射图谱，通过拟合计算晶胞参数(见表 1)，可以得出各个样品都具有较大的晶格常数c/a值，也表示了层状结构较为明显，且不同CNTs包覆量的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2都具有良好的α-NaFeO2层状结构；且CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料的(108/110)，(006/102)这两组峰分裂明显，结构较完整。阳离子的混排程度用R=I(003)/I(104)的峰强比来表示，比值R越大混排程度越低。研究表明：R≥1.2时，其混排程度较低[18-19]。通过拟合计算晶胞参数得到表 1中的R值，可以观察到包覆CNTs的复合材料的R值都高达1.4，说明通过CNTs包覆一定程度上降低了LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的混排程度。包覆量为0.5%的CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料的I(003)/I(104)峰强比值在这六组中最大，混排程度最低，而且CNTs的加入并不影响LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2结构。CNTs具有独特的管状结构以及和球型LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2形成的间隙增大了Li+的脱-嵌空间，更有利于锂离子的传递，从而有效降低了Li+和Ni2+交错占位现象的产生。而在通过包覆CNTs，在复合材料再次热处理的过程中一定程度上也改善了阳离子的混排程度。

图 2 CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料的X射线衍射图 Fig. 2 XRD patterns of CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 composites
图选项
表 1 CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料的晶胞参数 Table 1 Cell parameters of CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2composites
Sample a/nm c/nm c/a R=I(003)/I(104)
0% CNTs 0.28779 1.41988 4.9337 1.375807
0.1% CNTs 0.28736 1.42098 4.9449 1.415897
0.3% CNTs 0.28687 1.42044 4.9515 1.415907
0.5% CNTs 0.28614 1.41987 4.9622 1.416087
0.7% CNTs 0.28634 1.41945 4.9572 1.415867
1% CNTs 0.28658 1.42025 4.9559 1.415763
表选项
2.2 CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料的形貌

图 3为CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料的扫描电镜图，其中图 3(a)为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的扫描电镜图，图 3(b), (c)为CNTs包覆量为0.5%的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的扫描电镜图以及局部放大图。从图 3中可以清楚地看出正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2为球形颗粒，其结构较完整，CNTs本身具有一定的柔软性和较大的比表面积，从图 3(c)中可以观察到LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2表面成功均匀地包覆着CNTs，也没有团聚现象的出现。根据研究表明，若CNTs包覆量过多会出现团聚现象，这会阻碍Li+的传递，损害材料的电化学性能。实验结果得到0.5%CNTs包覆LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的电化学性能最佳。CNTs的包覆有助于材料结构的稳定性，缓解颗粒在循环过程中结构相变的现象，而且CNTs与球形LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2形成的间隙以及本身独特的管状结构会促进Li+的扩散，提高复合材料的充放电比容量。

图 3 CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料的扫描电镜图 (a)LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2; (b)，(c)包覆0.5%CNTs的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 Fig. 3 SEM images of CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 composites (a)LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2; (b), (c)LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2coated with 0.5% CNTs
图选项
2.3 电化学性能分析 2.3.1 首次充放电分析

图 4为不同CNTs包覆量的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2在0.1 C下，2.7~4.5 V充放电电压范围内的首次充放电曲线图。首次充放电比容量随着CNTs包覆量的增大先增加再减小。其中CNTs包覆量为0.5%的首次充放电比容量最大，即229.703 mAh·g-1和215.587 mAh·g-1，首次充放电效率高达93.85%。而LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2首次充放电比容量只有209 mAh·g-1和190.16mAh·g-1，即CNTs的包覆增大了LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的比容量。CNTs具有独特的管状结构有利于Li+的扩散；CNTs本身存在较高的比容量，包覆在LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的表面提高了锂离子电池的充放电比容量。

图 4 在0.1 C下不同CNTs含量复合材料的首次充放电比容量曲线图 Fig. 4 Capacity curves of the first charge and discharge of composites with different CNTs contents at 0.1 C
图选项
2.3.2 循环性能分析

根据以上的表征以及首次充放电分析，CNTs包覆量为0.5%的复合材料形貌以及充放电性能最好。图 5为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料以及CNTs包覆量为0.5%的CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料在1 C下循环100次的放电性能图。复合材料在1 C下首次循环放出的比容量为205.32 mAh·g-1，循环100次后仍有93.02%。LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2在1 C下循环放出的比容量为170.5 mAh·g-1，循环100次后只有77.60%。包覆CNTs的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2容量衰减较慢，具有更长的寿命。CNTs的独特结构以及与球状LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2形成的间隙，使Li+有一个连续稳定的脱-嵌空间，提高了材料的循环性能与稳定性能。

图 5 0%, 0.5% CNTs含量复合材料循环100次的放电性能 Fig. 5 Discharge performance of composites with 0% and 0.5% CNTs content for 100 cycles
图选项
2.3.3 倍率性能分析

图 6为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料以及CNTs包覆量为0.5%的CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料在不同倍率下的放电比容量图。由图 6可以看出复合材料的放电比容量都随着倍率的增大逐渐减小，CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料在5 C下的放电比容量高于LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2。在0.1 C和5 C下LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的放电比容量分别为190.16 mAh·g-1和135.14 mAh·g-1，LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料5 C/0.1 C的容量比为71.06%。在相同条件下CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料的放电比容量达215.59 mAh·g-1和175.78 mAh·g-1，CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料5 C/0.1 C的容量比为81.54%，提高了10.48%。大倍率会增大电池的极化，而CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料的结构有利于Li+的传递。CNTs的纳米孔隙以及超大比表面积可以防止电解液对材料结构的损害，减少电子在电极的局部积累，提升电池的大倍率性能。

图 6 0%，0.5% CNTs含量复合材料不同倍率下的放电性能 Fig. 6 Discharge performance of composites with 0% and 0.5% CNTs content at different rates
图选项
2.3.4 阻抗曲线分析

图 7~9为CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2在不同条件下充放电后典型的Nyquist图，高频区的(2×104~24.9 Hz)第一个半圆代表电解质极化形成的SEI膜阻抗(RSEI)，中频区的(24.9~2.5×10-2 Hz)第二个半圆是电荷转移阻抗(Rct)，在低频区(2.5×10-2~7.9×10-3 Hz)的倾斜区域指Warburg阻抗(WO)[20-21]。图 7为CNTs不同包覆量材料的Nyquist图，可以看出包覆CNTs的复合材料都比纯的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料的阻值低，阻值随着CNTs的包覆量先增加后降低，0.5%CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的最低。图 8和图 9分别为纯的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2和包覆0.5% CNTs的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2循环100次后和在不同倍率下充放电后的Nyquist图。可以更清楚地看到包覆CNTs后的材料阻值减小了很多，从而降低了电化学极化，改善电化学性能。图 10是不同条件下阻抗测试拟合Rct阻值的柱状图。由图 10可以清晰地看出随着电池循环次数的增多，电池中电荷转移阻抗(Rct)也逐渐增大，但是包覆CNTs的复合材料比纯的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的阻抗有所下降。CNTs的一维结构可以加快Li+的传递速度，降低LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的内阻，使材料具有高导电性；其独特管状结构和产生的空隙也为电子、离子提供了更多、更广的运输通道，有利于电子、离子的迁移，而CNTs较高的导电率和独特的结构也有助于电子的传递。而从图 7~10也可以看出，0.5% CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的电阻最小，电化学性能最佳。小的电阻也有助于循环性以及电池安全性的提高。

图 7 复合材料首次充放电后的Nyquist图 Fig. 7 Nyquist diagram of the composites after the first charge and discharge
图选项
图 8 复合材料循环100次后的Nyquist图 Fig. 8 Nyquist diagram of the composites after 100 cycles
图选项
图 9 复合材料在不同倍率下充放电后的Nyquist图 Fig. 9 Nyquist diagram of the composites at different rates after charge and discharge
图选项
图 10 不同条件下阻抗测试拟合Rct阻值图 Fig. 10 Rct of impedance test fitting under different conditions
图选项
3 结论

(1) 高镍三元正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2通过高温固相法制备而得，利用超声分散与喷雾干燥法将不同量的CNTs包覆在LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的表面，发现0.5%的CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的结构最好，CNTs包覆均匀、形貌完整。

(2) 0.5%的CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料性能最好。在0.1 C和5 C下的首次放电比容量分别为215.59 mAh·g-1和75.78 mAh·g-1。在0.1 C下充电，大倍率5 C下放电，CNTs/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2复合材料仍能保持0.1 C下放电容量的81.54%，比纯的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2增加了10.48%。在1 C循环100次后仍有93.02%的容量保持率，比纯的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2增加了15.42%。通过阻抗测试发现材料的电阻减小，其倍率性能得到改善。LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2本身具有较高的充放电比容量，通过包覆微量的CNTs进行调控提高LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料的容量，改善循环性能和倍率性能。

参考文献(References)
[1]
LIANG C, KONG F, LONGO R C, et al. Unraveling the origin of instability in Ni-rich LiNi1-2xCoxMnxO2 (NCM)cathode materials[J]. The Journal of Physical Chemistry, 2016, 120(12): 6383-6390.
[2]
JU S H, KANG I S, LEE Y S, et al. Improvement of the cycling performance of LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 cathode active materials by a dual-conductive polymer coating[J]. ACS Applied Materials and Interfaces, 2014, 6(4): 2546-2550.
[3]
LIU W, OH P, LIU X, et al. Nickel-rich layered lithium transitional-metal oxide for high-energy lithium-ion batteries[J]. Angewandte Chemic Electrode Materials, 2015, 54(15): 4440-4457.
[4]
YAN P, ZHENG J, LV D, et al. Atomic-resolution visualization of distinctive chemical mixing behavior of Ni, Co, and Mn with Li in layered lithium transition-metal oxide cathode materials[J]. Chemistry of Materials, 2015, 27(15): 5393-5401.
[5]
冯泽, 孙旦, 唐有根, 等. 富镍三元层状氧化物LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料[J]. 化学进展, 2019, 31(2/3): 442-454.
FENG Z, SUN D, TANG Y G, et al. Rich-nickel ternary layered oxide LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cathode material[J]. Progress in Che-mistry, 2019, 31(2/3): 442-454.
[6]
LIM J M, HWANG T, KIM D, et al. Intrinsic origins of crack generation in Ni-rich LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 layered oxide cathode material[J]. Scientific Reports, 2017, 7: 39669-39677.
[7]
李想, 葛武杰, 王昊, 等. 高镍系三元层状氧化物正极材料容量衰减机理的研究进展[J]. 无机材料学报, 2017, 32(2): 113-119.
LI X, GE W J, WANG H, et al. Research progress on the capacity fading mechanisms of high-nickel ternary layered oxide cathode materials[J]. Journal of Inorganic Materials, 2017, 32(2): 113-119.
[8]
袁颂东, 杨灿星, 江国栋, 等. 锂离子电池高镍三元材料的研究进展[J]. 材料工程, 2019, 47(10): 1-8.
YUAN S D, YANG C X, JIANG G D, et al. Research progress in nickel-rich ternary materials for lithium-ion batteries[J]. Journal of Materials Engineering, 2019, 47(10): 1-8.
[9]
LU Y, PANG M, SHI S, et al. Enhanced electrochemical properties of Zr4+-doped Li1.20[Mn0.52Ni0.20Co0.08]O2 cathode material for lithium-ion battery at elevated temperature[J]. Scientific Reports, 2018, 8: 2981-2983.
[10]
WEIGEL T, SCHIPPER F, ERICKSON E M, et al. Structural and electrochemical aspect of LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2 cathode materials doped by various cations[J]. ACS Energy Letters, 2019, 4(2): 508-514.
[11]
SUSAI F A, KOVACHEVA D, CHAKRABORTY A, et al. Improving performance of LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2 cathode materials for lithium-ion batteries by doping with molybdenum-ions:theoretical and experimental studies[J]. Applied Energy Materials, 2019, 2(6): 4521-4532.
[12]
BECKER D, BÖRNER M, NÖLLE R, et al. Surface modification of Ni-rich LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cathode material by tungsten oxide coating for improved electrochemical performance in lithium-ion batteries[J]. Applied Materials and Interfaces, 2019, 11(20): 18404-18414.
[13]
XU Y D, XIANG W, WU G Z, et al. Improving cycling performance and rate capability of Ni-rich LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cathodematerials by Li4Ti5O12 coating[J]. Electrochemical Acta, 2018, 268: 358-360.
[14]
WU Z, HAN X, ZHENG J, et al. Depolarized and fully active cathode based on Li(Ni0.5Co0.2Mn0.3)O2 embedded in carbon nanotube network for advanced batteries[J]. Nano Letters, 2014, 14(8): 4700-4705.
[15]
胡成果, 王万录. 碳纳米管的电化学性质及其应用[J]. 功能材料, 2005, 36(5): 730-733.
HU C G, WANG W L. Investigation of electrochemical properties and their applications on CNT electrodes[J]. Journal of Functional Materials, 2005, 36(5): 730-733.
[16]
邓凌峰, 彭辉艳, 覃昱坤, 等. 碳纳米管包覆量对天然石墨负极材料的电化学性能的影响[J]. 功能材料, 2016, 47(12): 12129-12132.
DENG L F, PENG H Y, QIN Y K, et al. Effects of CNT content on electrochemical properties of nature graphite anode materials[J]. Journal of Functional Materials, 2016, 47(12): 12129-12132.
[17]
CHENG Q, ZHOU J, KE C, et al. Method for synthesis of zeolitic imidazolate framework-derived LiCoO2/CNTs@AlF3 with enhanced lithium storage capacity[J]. Inorganic Chemistry, 2019, 58(18): 11993-11996.
[18]
阮泽文.LiNi(1-x-y)CoxAlyO2高镍三元正极材料的制备与改性研究[D].哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2016.
RUAN Z W.Synthesis and modification of LiNi1-x-yCoxAlyO2 nickel rich cathode materials[D]. Harbin: Harbin Institute of Technology, 2016.
[19]
李龙.锂离子电池镍钴锰三元正极材料的合成与改性[D].北京: 清华大学, 2012.
LI L. Synthesis and modification of LiNixCoyMnZO2cathode material for lithium battery[D].Beijing: Tsinghua University, 2012. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10003-1013016902.htm
[20]
邓凌峰, 彭辉艳, 覃昱坤, 等. 碳纳米管与石墨烯协同改性天然石墨及其电化学性能[J]. 材料工程, 2017, 45(4): 121-127.
DENG L F, PENG H Y, QIN Y K, et al. Combination carbon nanotubes with graphene modified natural graphite and its electrochemical performance[J]. Journal of Materials Engineering, 2017, 45(4): 121-127.
[21]
刘力.锂硫电池正极材料的制备及其电化学性能的研究[D].石河子: 石河子大学, 2018.
LIU L. Synthesis and electrochemical performance of sulfur-contained cathode materials for lithium sulfur batteries[D]. Shihezi: Shihezi University, 2018. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10759-1018884047.htm