Dual Effect of Aluminum Doping and Lithium Tungstate Coating on the Surface Improves the Cycling Stability of Lithium-rich Manganese-based Cathode Materials

采用溶胶-凝胶法合成Al掺杂富锂锰基Li1.2Mn0.54-xAlxNi0.13Co0.13O2(x=0、0.03)锂离子电池正极材料,之后采用一步液相法制备Li2WO4包覆层,系统地研究了Al掺杂和Li2WO4包覆双效改性对富锂锰基正极材料电化学性能的影响.结果表明,Al掺杂后明显提升富锂锰基正极材料的循环稳定性,包覆层Li2WO4明显改善其倍率性能和放电平台电压衰减问题.Li2WO4包覆量为5% Li1.2Mn0.51Al0.03Ni0.13Co0.13O2正极材料在2.0~4.8 V充放电电压区间及1000 mA·g-1电流密度下比容量仍高达110 mAh·g-1左右,同时在100 mA·g-1的电流密度下循环300次容量保持率为78%,而且循环过程中放电平台电压衰减也明显减缓.该工作为解决锂离子电池富锂锰基正极材料循环稳定性和平台电压衰减提供了新的思路.