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LiNi0.8Co0.15Al0.05O2高镍系三元正极材料的容量和倍率性能较高,同时生产成本相对其他材料略低,其应用前景日益受到人们的重视。本论文采用控制结晶共沉淀法合成Ni0.8Co0.15(OH)1.9前驱体,掺杂硝酸铝并混合碳酸锂后用高温固相法制备球形LiNi0.8Co0.15Al0.05O2材料,并对其改性研究,结果表明:最优的前驱体合成条件为:反应时间20h、氨水浓度1.2mol/L、pH值11.5-11.6,得到的前驱体粒径分布均匀、球形度和电化学性能良好。750℃煅烧16h的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2材料具有良好的球形度和形状结构,具有相对较低的阳离子混排度。在室温下,0.2C、0.5C、1C、2C和5C倍率下放电比容量分别为180.1、163.3、156.9、148.5 和 139.8mAh/g,0.5C 倍率下容量保持率为 81.12%。锂离子脱出和嵌入的扩散系数DLi分别为2.72×10-11 1.41×10-11cm2/s。EIS测试表明,增加循环次数会增加内部阻抗和性能下降。采用纳米ZnO修饰LiNi0.8Co0.15Al0.05O2正极材料。修饰方法为溶胶凝胶法和高温固相法。XRD图谱显示,不同质量分数的Zn0修饰量并不会对LiNi0.8Co0.1Al0.005O2正极材料结构造成影响,Zn2+没有进入材料内部。SEM和TEM表明,ZnO均匀地分布在材料表面,粒径50-200nm。另外也使倍率和循环性能提高并未使结晶度受到影响。修饰量为4wt%时,在0.2C,3.0-4.3V条件下,容量保持率为92.1%,空白样品的容量保持率为80.8%,综合电化学性能最佳。说明对材料进行涂覆ZnO改进了性能。N1样品在2C和5C倍率下,材料最高放电比容量分别提高了 4.55%和7.52%,ZnO修饰物充分发挥了其保护膜和耐强电场等优势,循环性能得到提高。循环伏安测试得4 wt%Zn 0修饰的样品在对应的峰位DLi分别为3.31 × 10-11和1.52×10-11 cm2/s。空白样品的锂离子扩散系数低于被修饰样品。EIS测试证明ZnO颗粒修饰使电荷转移电阻和SEI膜电阻降低,同时也使电极的电子电导率和表面稳定性提高。