1.2.7 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的改性研究

锂离子电池三元正极材料同时拥有LiCoO2、LiMnO2、LiNiO2三种材料的特点，但是也有一些问题存在。尽管如此，使用离子掺杂的方式却可以改变三元材料中电子的分布状态，良好的掺杂状况不但能提高电子的电导率而且可以加快锂离子的扩散速率。科研工作者使用离子掺杂和表面包覆两种方法让三元材料的电化学性能得到了改良。在电极材料中加入钴元素能够降低电极材料的阳离子混排度，减少锂离子与镍离子的位错；Ni元素的加入能够使材料的比容量增加；Mn元素的引入巩固了材料的晶体结构，让材料的放电比容量更高、安全性能更好、循环性能更好，体现了其在新一代锂离子电池正极材料方面的潜力。本次实验采用Rb离子掺杂的方法，让锂离子部分被取代，从而提高锂离子扩散速率，提高材料的循环性能和倍率性能。

1.3 课题的主要内容

1.3.1 课题研究的目的和意义

锂离子电池三元材料由于其高比容量，低成本，易于合成等优点而有望成为取代LiCoO2的正极材料，使锂离子电池性能更好，价格更低。但是由于三元材料自身的结构特点使其具有一些缺陷，本文的研究目的是使用铷离子掺杂方法对NCM811材料进行掺杂改性，让它的电化学性能得到进一步的提高，使其作为电动汽车用锂离子电池新型正极材料被推广使用。通过实验制备和改性，增强锂离子电池三元正极材料NCM811的电化学性能，让锂离子电池的循环寿命更长，初始放电比容量和倍率性能更高，成本更低。使采用NCM811三元正极材料的锂离子电池能更好的满足于电动汽车市场的需求。