研发富镍低钴的先进正极材料是目前提高锂离子电池能量密度和降低电池成本的有效办法。然而，随着Ni含量的增加，富镍层状氧化物普遍存在前驱体合成困难、结构不稳定和界面活性高等一系列问题，阻碍了富镍层状氧化物正极材料的市场化推广。本文采用优化的共沉淀法制备出结构稳定的LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2(NCM811)正极材料，同时在NCM811材料表面均匀包覆快离子导体Li1.5Y0.5Zr1.5(PO4)3涂层，以克服富镍层状氧化物界面结构不稳定和易受电解液腐蚀的难题。在4.5 V高截止电压下，改性样品0.2 C的放电比容量为214.2 mAh·g-1，10 C的放电比容量高达158.8 mAh·g-1，高于原始样品的203.7 mAh·g-1(0.2 C)和82.7 mAh·g-1(10 C)。同时，改性样品在4.3 V下经1 C循环200次后的容量保持率高达84.7%，高于原始样品(61.94%)。
锂离子电池 共沉淀法 快离子导体 表面改性 高倍率性能 高截止电压 lithium-ion battery co-precipitation method fast ionic conductor surface modification high rate performance high cut-off voltage
高镍三元正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811)具有优异的放电能力。但其存在锂镍混排严重、结构稳定性差导致的容量衰减快等问题。为解决这些问题, 本论文首先合成NCM811三元正极材料, 再利用湿法涂覆的方法将磷酸锆锂LiZr2(PO4)3(LZPO)包覆在NCM811三元正极材料的表面, 形成LZPO@NCM811三元正极改性材料, 并对改性前后的NCM811三元正极材料结构和电化学性能进行研究。研究结果表明, 在NCM811表面包覆1%LZPO得到样品的结构最稳定, 材料的电化学性能最好: 在0.1 C倍率下, 首圈放电容量为210.16 mAh/g, 远高于未改性NCM811材料(201.01 mAh/g); 在循环200圈后, 材料的容量保持率为79.4%, 优于未改性的NCM811材料(容量保持率为60.0%)。
锂离子电池 三元正极材料 磷酸锆锂 包覆改性 Rietveld结构精修 电化学性能 lithium-ion battery NCM811 NCM811 ternary cathode material lithium zirconium phosphate coating modification Rietveld structural refinement electrochemical performance
本文采用共沉淀法制备Dy掺杂Ca1-xDyxMnO3(x=0, 0.02, 0.03, 0.05, 0.10)热电材料，通过X射线衍射对热电材料进行物相结构表征，利用Rietveld粉 末衍射全谱拟合方法对X射线衍射数据进行精修得到Dy掺杂Ca1-xDyxMnO3(x=0, 0.02, 0.03, 0.05, 0.10)热电材料的精细结构，利用标准四探针法测试高温热 电性能。Rietveld精修结果表明，随着Dy掺杂量的增加，CaMnO3样品的晶胞参数及晶胞体积逐渐变大。对应的电阻率测量结果表明，掺杂样品的电阻率随着Dy 掺杂量的增加而减小。其中Ca0.9Dy0.1MnO3的室温电阻率最低，为6.7×10-5 Ω?m，是未掺杂CaMnO3的1/6倍。
CaMnO3热电材料 共沉淀法 Dy掺杂 Rietveld精修 CaMnO3 thermoelectric material coprecipitation Dy doping Rietveld refinement
