高性能单分散富锂锰基正极材料的表面修饰

　　

由于低成本、高工作电压和高容量，富锂锰基层状氧化物材料成为最有前景的锂离子电池正极材料之一。然而，在正极的固-液界面上的副反应会导致快速的容量衰减和较差的倍率性能。本文引入一种简单的湿化学法结合低温热处理的方法，以改变其正极/界面结构。具体而言，表面重构的过程中，在原始一次颗粒表面形成了一层薄的快离子导体Li₃PO₄相覆盖。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜表征以及电化学性能测试，分析了改性正极材料的电化学性能。在以1 C的速率进行200次循环后，所得正极表现出171 mAh·g⁻¹的高容量，保持率高达89%，显著优于原始材料的保持率。优异的性能可归因于单分散形貌有限的相间面积不仅可以抑制材料与电解质之间的副反应，而且一次颗粒表面的超薄的快离子导体Li₃PO₄层可以有效提高材料的结构稳定性。本研究表明用NH₄H₂PO₄表面改性富锂锰基材料可能是一种改善其锂离子电池性能有前途的策略。

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