中國儲能網(wǎng)訊：移動電子設(shè)備、電動汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，促進了鋰離子電池技術(shù)的蓬勃發(fā)展，但是目前鋰離子電池正極材料比容量低、電池比能量低等問題成為了電動汽車進一步發(fā)展的主要障礙。富鋰錳正極材料xLi2MnO3·(1-x)LiMO2 (M=Ni，Co，M) 具有比容量高(>250 mAh/g)、工作電壓高、成本低和環(huán)境友好等特點，在最近幾年里備受研究者的關(guān)注，被認為是下一代鋰離子電池正極材料的有力競爭者。然而富鋰錳正極材料也存在倍率性能差、循環(huán)性能差等缺點，這也是導(dǎo)致富鋰正極材料遲遲不能商業(yè)化的原因。
近期，梁逵教授團隊碩士研究生文曉峰研究發(fā)現(xiàn)采用九水硝酸鋁溶液對富鋰錳正極材料處理并煅燒后，可以把它的表層層狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榧饩Y(jié)構(gòu)，并在尖晶石結(jié)構(gòu)外包覆一層氧化鋁。尖晶石結(jié)構(gòu)具有3D鋰離子運輸通道，大大提高了鋰離子的傳導(dǎo)速率，從而提高材料的倍率性能；同時氧化鋁包覆層可以隔絕活性材料與電解液的直接接觸，避免了電解液對活性材料的損害，提高循環(huán)性能。這種處理方法工藝簡單，對設(shè)備要求低，可以同時提高富鋰錳正極材料的倍率性能和循環(huán)性能。經(jīng)過改性處理后，富鋰錳正極材料在250mA/g的電流密度下放電容量可高達240mAh/g，在1250mA/g的大電流下放電容量仍能達到190mAh/g。
目前，該論文以湖南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院為第一單位，文曉峰為第一作者、梁逵教授為通訊作者發(fā)表在一區(qū)期刊《Electrochimica Acta》，題為“Al2O3 coating on Li1.256Ni0.198Co0.082Mn0.689O2.25 with spinel-structure interface layer for superior performance lithium ion batteries”。Doi:10.1016/j.electacta.2017.12.120，文章鏈接為：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013468617326853。
