过硫酸铵表面处理对富锂锰基正极材料电化学性能的影响

摘要

为了提高锂离子电池富锂锰基正极材料的电化学性能,尤其是倍率性能,采用过硫酸铵作为处理剂对富锂锰基正极材料Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2进行表面处理,诱发化学预活化,形成有利于锂离子迁移的表面尖晶石结构.电化学测试结果显示,当过硫酸铵与Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2质量比为1:5时,经过硫酸铵表面处理后的正极表现出优异的电化学性能:0.2 C下放电容量为257.1 mAh/g,首圈库伦效率高达96.8％,3 C大倍率下放电容量仍达到157.2 mAh/g.交流阻抗测试结果表明,适量过硫酸铵处理之后材料的界面电荷转移阻抗显著降低,导致锂离子界面迁移速率加快,表现出良好的倍率性能.这种简单易行的改性方法为实现富锂锰基正极在动力锂离子电池领域的应用提供了新思路.