分会场

燃料电池与储能

摘要

在锂离子电池正极材料制备过程中，锂源直接影响正极材料的微观形貌与结构，进而影响其电化学性能，因此，锂源的选取十分重要。与传统共沉淀法制备的三元正极材料前驱体（多为氢氧化物）不同，火焰辅助喷雾热解法作为一种新型的技术，其制备的前驱体主要为氧化物，锂源对该类前驱体的影响机制尚不明晰。为此，采用硝酸盐为原料制备了的氧化物前驱体，并选取了硝酸锂，碳酸锂、一水合氢氧化锂三种锂源，基于火焰辅助喷雾热解方法，探究了锂源对以氧化物为前驱体制备三元正极材料的影响。研究结果表明，火焰辅助喷雾热解制备的前驱体是以氧化镍为主、纯净、高结晶度、元素分布均匀、球形的复合氧化物。XRD测试表明，所有锂源制备的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（NCM811）均出现了明显的层状结构和较低的锂镍混排；其中，碳酸锂为锂源制备的NCM811锂镍混排程度最低（I003/I104=1.559>1.2），006/102与018/110峰显著分裂，一水合氢氧化锂为锂源的NCM811与之接近。SEM测试显示，碳酸锂为锂源的NCM811仍保持与前驱体类似的球形结构，元素分布均匀无偏析现象。电化学性能测试显示，碳酸锂为锂源NCM811具有最高的初始放电比容量（198.6 mAh·g-1）和容量保持率（72.5%），10C大倍率下放电比容量为74.6 mAh·g-1，CV测试出现三个明显可逆氧化还原峰位，并具有最低循环前后后阻抗变化。研究结果揭示了锂源对氧化物为前驱体制备三元正极材料的影响，可为后续研究提供参考借鉴。

关键词

锂离子电池;火焰辅助喷雾热解;高镍三元正极材料;电化学性能

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