【摘 要】
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镍钴锰三元层状材料由于能量密度高、成本较低且绿色环保,被认为是动力电池领域极具前景的正极材料之一。但是由于镍钴锰三元层状材料具有热稳定性较差、阳离子混排程度高、表层结构不稳定和过高的表面碱含量等缺点,导致其循环性能差、安全性能不高等诸多问题,严重限制了其在动力电池领域中的商业化应用进程。大量研究表明镍钴锰三元层状材料的诸多问题均起源于材料/电解质界面,或者以某种方式破坏了该界面的稳定性。为了解决上
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镍钴锰三元层状材料由于能量密度高、成本较低且绿色环保,被认为是动力电池领域极具前景的正极材料之一。但是由于镍钴锰三元层状材料具有热稳定性较差、阳离子混排程度高、表层结构不稳定和过高的表面碱含量等缺点,导致其循环性能差、安全性能不高等诸多问题,严重限制了其在动力电池领域中的商业化应用进程。大量研究表明镍钴锰三元层状材料的诸多问题均起源于材料/电解质界面,或者以某种方式破坏了该界面的稳定性。为了解决上述问题,本文选取Li4SiO4快离子导体包覆材料,对镍钴锰三元层状材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2（NCM622）和LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（NCM811）进行表面修饰改性。研究结果如下:（1）本研究采用水解-高温固相法成功的将Li4SiO4快离子导体材料包覆在LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2（NCM622）材料表面。XRD、SEM、和TEM等物理表征表明包覆改性后的材料本征结构并未改变;电化学数据结果显示经Li4SiO4表面修饰后三元层状材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O21C电流密度下的循环容量保持率由61.89%提高到84.78%,循环稳定性得到了显著的提升;5C倍率下的容量保持率提高7%,高倍率性能得到一定程度的提高。（2）本研究采用水解-高温固相法将Li4SiO4快离子材料包覆在LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料的表面。由SEM、TEM、XRD物理表征结果证实包覆后并没有对材料的结构及形貌产生明显的影响。电化学测试结果表明修饰改性后循环稳定性、结构稳定性都有明显的改善。（3）经过Li4SiO4包覆改性后,两种三元材料的电化学性能均得到了提高,包覆材料能够抑制电解液对正极材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2（NCM622）以及LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（NCM811）的腐蚀,避免了过渡金属离子的溶解,减少了副反应的发生和材料在空气中的暴露度,提高了材料的结构稳定性。
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