前驅(qū)體烘干溫度對富鋰錳基正極材料形貌和電化學性能的影響

楊 震，厲 英?，馬培華

1) 東北大學冶金學院，沈陽 110819 2) 遼寧省冶金傳感器材料及技術重點實驗室，沈陽 110819

鋰離子電池作為近半個世紀發(fā)展最快的二次能源，已經(jīng)深入到生活的各個方面. 高能量密度、高電壓平臺、壽命長、綠色環(huán)保等特點使其受到社會的廣泛關注. 鋰離子電池已經(jīng)應用到手機、平板電腦、電動汽車等各個領域中，對其能量密度、倍率和循環(huán)性能也提出了更高的要求[1-7].

高容量富鋰材料可以提供高于250 mA·h·g-1的可逆比容量，能量密度高達 600 W·h·kg-1，使其成為具有發(fā)展?jié)摿Φ恼龢O材料之一[8-14]. 鈷元素作為稀缺資源和戰(zhàn)略資源，導致其價格飛漲，鈷元素的價格波動將直接影響最終電芯的成本. 特斯拉已經(jīng)開始降低鈷元素的用量，提出“無鈷化”概念，擺脫鈷元素對電池的束縛. 2019年7月9日，蜂巢能源發(fā)布“全球首款基于無鈷材料電芯產(chǎn)品，其材料性能可以達到NCM811同等水平，且成本可以降低5%～15%”. 無鈷電池不僅可以提高電性能，提升壽命和安全性能，并且可以降低成本，擺脫正極材料對于鈷元素的依賴.

鈷元素不僅可以提供一定的比容量，其主要的作用是可以降低Ni/Li混排，所以無鈷化層狀正極材料如何降低Ni/Li混排是需要研究的關鍵問題，同時還需要提高安全性能、提升結構的穩(wěn)定性和提高循環(huán)壽命等[15-22]. 無鈷化鋰離子電池的研究具有極大的挑戰(zhàn)，與此同時，具有高能量密度的低鈷、無鈷富鋰正極材料必將成為研究的熱點.

烘干條件對于大部分的正極材料及前驅(qū)……