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與磷酸鐵鋰和鈷酸鋰比較，鎳鈷錳三元資料具有成本適中、比容量高級長處，但是也存在一些急需解決的疑問，首要疑問包括：電子導電率低、大倍率穩(wěn)定性差、高電壓循環(huán)穩(wěn)定性差、陽離子混排(尤其是富鎳三元)、高低溫功能差等。針對這些疑問，現(xiàn)在首要經(jīng)過元素摻雜和外表包覆來改進。

3.1離子摻雜改性

在LiNixCoyMnzO2晶格中摻入微量的別的元素如：Na、V、Ti、Mg、Al、Fe、Cr、Mo、Zr、Zn、Ce、B、F、Cl，可進步鎳鈷錳三元的電子和離子電導率、構(gòu)造穩(wěn)定性，下降陽離子混排程度，然后改進資料的電化學功能。離子摻雜可分為陽離子摻雜和陰離子摻雜。

3.1.1陽離子摻雜

陽離子摻雜又可分為等價陽離子摻雜和不等價陽離子摻雜。

等價陽離子摻雜通常可穩(wěn)定資料構(gòu)造，拓寬離子通道，進步資料離子電導率。GONG等將共沉淀制備的Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2與LiOH、NaOH混合后高溫焙燒制得Li0.95Na0.05Ni1/3Co1/3Mn1/3O2，Na+(0.102nm)半徑大于Li+(0.076nm)，等價摻雜Na+后，不只晶胞參數(shù)c、a都增大了，并且c/a和I003/I104也增大了，這闡明Na摻雜一方面添加了層距離，拓寬了Li+分散通道，有利于Li+迅速脫嵌，另一方面Na摻雜下降了陽離子混排程度，層狀構(gòu)造愈加有序和完好；

Li+迅速脫嵌是有助于改進資料倍率功能，充放電測驗顯現(xiàn)Na摻雜后資料不一樣倍率下(0.1～5C)其功能均優(yōu)于未摻雜的：摻雜Na+的0.1C(27mA/g，2.0～4.5V)首圈放電比容量達250mAh/g，未摻雜的僅為155mAh/g，且摻雜Na的在循環(huán)110圈后容量堅持率達99%，而未摻雜的前10圈就已經(jīng)衰減了2.5%；電化學阻抗顯現(xiàn)摻雜Na可下降電子搬運阻抗。

HUA等采納相似辦法摻雜Na+，制備了Li0.97Na0.03Ni0.5Co0.2Mn0.3O2，得到的定論與GONG等共同。

不等價陽離子摻雜通常會改動資料能帶構(gòu)造，進步資料電子電導；對于富鎳三元如523、622、811等，離子摻雜可下降陽離子混排程度，然后進步資料電化學功能。

鑒于釩氧化物是離子和電子杰出導體，ZHU等經(jīng)過固相法制備了不一樣含量釩摻雜的Li[Ni0.5Co0.2Mn0.3]1?xVxO2(X=0、0.01、0.03、0.05)，XPS顯現(xiàn)V首要為V5+，電化學阻抗標明V5+不等價摻雜下降了電子搬運阻抗；

XRD譜圖顯現(xiàn)V摻雜下降了陽離子混排，晶胞參數(shù)c的添加使得在不一樣倍率下Li+脫嵌愈加簡單，因而資料在0.1～5C不一樣倍率功能優(yōu)異于未摻雜的；但由于V5+電化學非活性，摻雜后資料首次放電比容量下降了。

HENG等選用Al摻雜改進了523型資料高溫循環(huán)和存儲功能。當充電截止電壓高于4.3V時，三元資料循環(huán)功能會惡化。

NAYAK等將充電截止電壓進步至4.6V，333型容量迅速衰減，經(jīng)過高倍透鏡和拉曼光譜檢查，發(fā)現(xiàn)高壓循環(huán)會損壞333資料層狀構(gòu)造，層狀構(gòu)造向類尖晶石構(gòu)造改動，EIS測驗顯現(xiàn)充電截止電壓高于4.4V時，電子搬運阻抗增大，致使高壓下資料容量迅速衰減。

為進步資料構(gòu)造穩(wěn)定性，MARKUS等經(jīng)過焚燒法制備得LiNi0.33Mn0.33Co0.33?yTiyO2，發(fā)現(xiàn)Ti4+替代Co3+可抑制次級巖鹽相形成，且Ti4+半徑大于Co3+，Ti—O鍵能>M—O(M=Ni，CoMn)，可抑制資料在鋰脫嵌時體積的改動。

LIU等共沉淀法制備的Cr摻雜的333資料，電化學阻抗(EIS)測驗顯現(xiàn)Cr摻雜下降了電子搬運阻抗，在4.6V截止電壓下循環(huán)50圈容量堅持率達97%，未摻雜的僅為86.6%。

3.1.2陰離子摻雜

陰離子摻雜首要為F?、Cl?替代O2?。F—M(M=Ni，Co，Mn)化學鍵能高于M—O，這有利于增強資料穩(wěn)定性，且F摻雜可減輕電解液中HF對正極資料的腐蝕，Cl與F化學性質(zhì)相相似，Cl?半徑大于O2?，比較O2?，Cl?更簡單給出電子。

ZHANG等選用sol-gel法制備得Cl摻雜的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2?xClx，Cl摻雜一方面下降了過渡金屬均勻化合價，而賤價金屬離子半徑較大，導致晶胞參數(shù)a增大，另一方面Cl?半徑大于O2?，增大了晶胞參數(shù)c，拓寬了Li+遷移通道，Li+脫嵌也愈加迅速，資料倍率功能因而得到了進步；

Cl摻雜也改進了資料高溫功能(x=0.1，55℃，100圈容量堅持率為91.8%，而未摻雜的為82.4%)；當充電截止電壓升到4.6V，容量均迅速衰減，但未摻雜的衰減更兇猛。YUE等選用低溫固相法將制備的811型或622型三元資料與NH4F混合研磨，450℃空氣中焙燒5h即制得不一樣F含量摻雜的811和622三元資料。

盡管室溫下F摻雜的811和622資料首圈放電比容量(0.1C)均有細微下降，但是F摻雜的811型在高溫55℃，50循環(huán)放電比容量由207mAh/g降至204mAh/g，而未摻雜的則由205mAh/g降至187mAh/g，明顯摻F明顯進步了資料高溫循環(huán)穩(wěn)定性，且XRD顯現(xiàn)摻雜了F的811型循環(huán)100圈后照舊堅持杰出的層狀構(gòu)造，而未摻雜的構(gòu)造發(fā)生了改動，其間摻雜F的I003/I104值大于未摻雜的，闡明F摻雜下降了陽離子混排程度；

透射電子顯微鏡(TEM)顯現(xiàn)循環(huán)100圈后F摻雜的811粒子外表照舊光滑，而未摻雜的粒子外表描摹發(fā)生了明顯變化，YUE等以為資料循環(huán)穩(wěn)定性的改進是源于F摻雜避免了電極遭受HF的腐蝕。F摻雜的622三元資料循環(huán)穩(wěn)定性和倍率功能均得

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