《表1 不同煅烧温度下样品的物理性质及0.5C倍率下的电化学性能参数[8]》

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《锂离子电池正极材料LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2的研究进展》

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关等[8]采用氢氧化物共沉淀法，以NiSO4·6H2O、CoSO4·7H2O和MnSO4·H2O为原料，NaOH作为沉淀剂，NH4OH溶液为络合剂合成了前驱体材料。将前驱体与Li2CO3球磨混合后，在空气气氛中470℃预烧5h，750~900℃高温煅烧15h制得LNCM622。结果分析显示，不同的煅烧温度对材料的物理性质和电化学性质产生重要影响。750℃时，材料存在许多未团聚的一次颗粒（约170nm），振实密度低，比表面积大；在800和850℃时，一次颗粒间接触更紧密并形成粒径更大、更致密的二次颗粒（250和340nm）；当温度升至900℃，团聚而成的二次颗粒形态逐渐瓦解为尺寸约为420nm的一次颗粒，对应的比表面积变小。同时，煅烧温度会影响离子的迁移和晶格重组，对阳离子（Li+/Ni 2+）混排程度有较大影响[22]。其中，800℃下合成的LNCM622材料阳离子混排程度最低，为1.97%。在3.0~4.3V电压范围内、0.5C倍率下，该样品首次充放电比容量为185.4/171.0 mAh/g，首次库伦效率达92.2%，充放电循环100次后，容量保持率为81.4%，优于其它煅烧温度下所得到的样品。文中分析认为，750℃的煅烧温度低，材料表面残余碱较多，加剧了充放电过程中副反应，导致较低的首效（81.2%）；850℃下，煅烧温度偏高，锂盐挥发加剧，所形成的3a锂空位被Ni 2+占据，增加了阳离子混排程度。充电过程中，锂离子脱出时位于锂层的Ni 2+氧化成3价或4价，使八面体结构发生局部坍塌，造成材料结构发生不可逆相变[23]，锂离子难以在放电过程重新进入锂层，从而导致不可逆容量产生；当煅烧温度达到900℃，材料基本不具备电化学性能，应归因于高温下锂盐的挥发严重，形成了缺锂化合物[8，24]。不同煅烧温度下样品所得到的详细参数见表1[8]。