2結(jié)果與討論
2.1 材料結(jié)構(gòu)表征
對(duì)兩種鋰源所制備的三元材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，分別進(jìn)行了XRD 表征，如圖1 所示。比較兩個(gè)譜圖，兩種鋰源所制備的三元正極材料樣品結(jié)構(gòu)并沒(méi)有明顯差異。采用MDI.Jade.5.0分析軟件對(duì)譜圖進(jìn)行擬合分析， 得到鋰源分別為碳酸鋰和氫氧化鋰時(shí)， 晶胞參數(shù)比值c /a 的值分別為4.965 0 和4.965 2，兩種材料的(108)和(110)峰分裂明顯，且峰值也比較高，可見(jiàn)所制備的材料晶型完美，具有比較完整的層狀結(jié)構(gòu)。譜圖上沒(méi)有明顯的雜質(zhì)峰，可以說(shuō)明所制備的材料為純相。
3 電化學(xué)性能分析
3.1 鋰源對(duì)材料電化學(xué)性能的影響
鳳谷技能科技鋰電材料燒結(jié)研發(fā)部門(mén)解釋道，三元材料的煅燒過(guò)程是一個(gè)消耗氧氣并產(chǎn)生廢氣的過(guò)程，采用碳酸鋰會(huì)產(chǎn)生二氧化碳和水蒸氣，采用氫氧化鋰會(huì)產(chǎn)生水蒸氣。為不斷提升材料品質(zhì)，鋰源已逐漸轉(zhuǎn)向氫氧化鋰。只有使用氫氧化鋰才能得到高品質(zhì)高鎳正極材料。

由圖4 可見(jiàn)，采用碳酸鋰制備的三元材料，首次放電比容量達(dá)到165 mAh/g，400 次循環(huán)，容量保持率達(dá)到86%左右，而采用氫氧化鋰所制備的三元材料， 首次放電比容量達(dá)到171mAh/g，400 次循環(huán)，容量保持率達(dá)到91%。從整個(gè)循環(huán)過(guò)程來(lái)看，以氫氧化鋰為鋰源的材料循環(huán)曲線更為平滑穩(wěn)定；以碳酸鋰為鋰源的材料約350 次循環(huán)后容量衰減逐漸加快從圖10 和圖11 可見(jiàn)， 材料的顆粒粒徑隨著燒結(jié)時(shí)間的延長(zhǎng)或者燒結(jié)溫度提高而有所增大， 材料粒徑增大則會(huì)延長(zhǎng)鋰離子擴(kuò)散的路徑，陽(yáng)離子混排程度增大[13]，從而造成材料的首次放電比容量和循環(huán)穩(wěn)定性下降。
4 結(jié)論
不同的鋰源對(duì)三元正極材料的電化學(xué)性能有較大的影響。在其他條件不變的前提下，采用氫氧化鋰不僅可以做到低溫?zé)Y(jié)， 更重要的是材料在高電壓下具有比采用碳酸鋰更加優(yōu)異的電化學(xué)性能。要得到高品質(zhì)的三元材料，必須嚴(yán)格控制產(chǎn)品鋰含量。鋰含量上升，不但增加生產(chǎn)成本，更重要的是會(huì)造成材料表面殘留堿和pH 值高、振實(shí)密度偏低等問(wèn)題，從而影響材料循環(huán)穩(wěn)定性。燒結(jié)溫度和時(shí)間主要影響材料的循環(huán)穩(wěn)定性以及粒度分布。適當(dāng)提高燒結(jié)溫度和時(shí)間有利于增強(qiáng)材料的二維結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，使材料層狀特征更加完善。綜上，采用氫氧化鋰為鋰源，可在低溫下制備高電壓體系的三元正極材料，所得材料不但品質(zhì)更高，而且無(wú)需改性，就能顯著提升材料的抗高壓性能以及循環(huán)穩(wěn)定性。