基于基质诱导凝固法制备的核壳结构锂离子电池材料

基于基质诱导凝固法制备的核壳结构锂离子电池材料

JournalofPowerSources 196（2011）3290-3295.

编译：郭章勇

目前，LiCoO2由于其易制备、循环稳定性好及放电能力大等特点成为锂离子电池优先选用的阴极材料。Cho等人发现，当为LiCoO2涂上不同的金属氧化物时其具有更好的循环稳定性。基质诱导凝固涂层工艺提供了一个自结合和几乎不需要粘合剂的微小粒子涂层。基于LiCoO2的核壳活性材料通过金属氧化物的基质诱导凝固涂层方法被制备出来。

提出基于基质诱导凝固法得到纳米级的具有二氧化钛涂层的LiCoO2核壳阴极材料制备方法。使用SEM、XPS及XRD等表面分析技术对材料进行深入研究。

试验分析显示，没有涂层的LiCoO2在加热后没有结构的改变。但用基质诱导凝固方法涂覆二氧化钛涂层后，LiCoO2结构更稠密且在表面覆盖更多的LiCoO2粒子。在更高放大倍数下可以看到焙烧导致涂层形态改变，涂层非完全稠密。具有表面二氧化钛涂层的材料样本比焙烧后二氧化钛涂层的LiCoO2具有更高的O和Ti浓度。

研究表明，基质诱导凝固法是制备具有薄而致密的纳米级粒子层核壳电池材料的合适方法。XPS和XRD数据显示，在发生固态反应之后的材料结构表面产生了新的结晶相。