阳离子无序和表面化学残留物对层状氧化物阴极初始库仑效率影响的研究

锂层状氧化物LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(NCM622)是电动汽车高能锂离子电池中最有前途的正极材料之一.然而,目前NCM622的一个问题是其初始库仑效率(ICE)只有约87％,比LiCoO2或LiFePC4至少低6％.在本工作中,我们研究了在烧结过程中形成的表面化学残留物(如LiOH和Li2CO3)和Li/Ni阳离子混排对ICE的影响.结果表明,当烧结温度从825℃提高到900℃时,样品的ICE从80.80％提高到86.68％,而相应的Li/Ni阳离子混排和表面化学残留物也有所减少.进一步地,我们使用HNO3溶液洗涤去除825℃烧结后的样品的表面残留物,发现尽管Li/Ni阳离子紊乱有所增加,但ICE提高3.57％.这些结果表明,通过适当的烧结工艺和后处理技术将表面残留量和Li/Ni阳离子混排降至最低是获得高ICE并改善NCM622电化学性能的关键.