CTAB辅助水热合成高镍三元材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2及其高低温性能研究

张会双，高延晓，王秋娴，李向南，刘文凤1，，杨书廷，4

（1.河南师范大学物理学院,新乡453007；2.河南师范大学化学化工学院,新乡453007；3.动力电源及关键材料河南省协同创新中心,新乡453007；4.河南电池研究院有限公司,新乡453007）

随着小型电子设备和电动汽车行业的快速发展，研究开发高能量密度、高安全性和低成本的新型锂离子电池迫在眉睫［1～3］.因此，具有较高比容量及较低成本等优点的α-NaFeO2层状结构高镍三元正极材料LiNi1-x-yCoxMnyO2（0＜x+y≤0.5）引起了广泛关注［4～6］.其中，LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2（NCM622）正极材料具有高容量、良好的结构稳定性及合成成本相对较低等优势，成为该类材料的典型代表.

目前，NCM622正极材料在合成和使用过程中仍存在问题，如易发生Li/Ni混排，材料表面碱含量过高，材料充电时易造成表面过度脱锂导致表面结构不稳定，长循环过程中由于颗粒体积膨胀易发生一次粒子的结构应变和导致二次颗粒的结构坍塌等［1，7～10］，从而导致材料的循环性能、安全性能及储存性能较差，阻碍了其在高端动力电池领域的大规模应用.NCM622正极材料的合成方法主要有共沉淀法［11，12］、固态法［13］、喷雾-干燥方法［14］、燃烧法［15］、溶胶-凝胶法［16］和水热法［9，17］等.其中，水热法合成的材料颗粒大小易于控制，晶体发育较完整，且分布均匀，纯度高，材料位错密度低，制备过程简单，是一种能有效降低Li/Ni混排、改善材料电化学性能的方法.

研究表明，有机阳离子表面活性剂如十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）等已被用在水/溶剂热合成过程中，辅助合成了多种锂离子电池……