Y 包覆及温度对高电压钴酸锂性能影响的研究

杨克涛，杨 荣

（格林美（江苏）钴业股份有限公司，泰兴 225442）

1 引言

长期以来，钴酸锂（LiCoO2）以其压实密度高、理论比容量高（274mAh/g）、合成条件简单等优势占据高端3C 电子产品市场的重要位置［1～3］。试验表明，当电压高于4.2V 时，Li+的脱嵌量大于0.5，导致LiCoO2由具有电化学性能的六方晶系向不具有电化学活性的单斜晶系转变，因此目前的商业化产品的截止电压为4.2V［4～6］。同时，提高充电截止电压，材料过度脱Li+后，LiCoO2晶格结构稳定性变差，氧化性增强，电解液分解严重，严重影响电池的循环稳定性［7］。为了迎合市场的高性能需求，目前LiCoO2正极材料的研究任务主要集中于开发具有更高充电电压、更高能量密度、更长循环寿命和可接受的低成本安全水平的产品。

晶格掺杂、表面包覆等技术手段是目前提高高电压下LiCoO2电化学性能的研究热点。表面包覆改性可以有效的稳定材料晶体结构和表面形貌，抑制材料界面处LiCoO2与电解液的副反应［5］。Y2O3具有良好的热稳定性、耐氧化性及还原性，被广泛应用在正极材料包覆中［8～10］。同时在高温烧结下，部分的Y 可能向LiCoO2层间空间内移动，最终使层状结构稳定下来，便于Li+的脱嵌。同时可以增加电子导电性，有利于Li+的脱嵌过程中电子电荷转移，提高Li+的载流能力，改善LiCoO2正极材料的扩散动力学。本研究利用高温固相法，在不同煅烧工艺下对LiCoO2进行包覆处理，根据温度及包覆前后LiCoO2的形貌及结构等变化，研究分析了Y2O3包覆对LiCoO2电化学性能的影响。

2 试验方法

2.1 材料合成

按照化学计量比……