超薄“锂离子泵”异质外延表面改性富锂层氧化物正极材料

本项目通过溶剂热法在富锂层状氧化物Li1.2Ni0.2Mn0.6O2（LNMO）表面构建了一层类似“锂离子泵”的超薄尖晶石Li4Ti5O12（LTO）包覆层。尖晶石LTO相和层状LNMO相界面显示为异质外延结构。具有异质外延结构包覆的正极材料（LTO@LNMO）的初始库仑效率高达87.7%，比未包覆的LNMO材料提高了10%左右。0.1C的 电流密度下，100次充放电循环后，容量保持率高达到97.9%。并且也通过异质外延包覆抑制了充放电循环过程中的电压衰减。10C 的电流密度下，LTO@LNMO正极材料的放电容量高达171.5 mAh g−1。实验结果表明，外延尖晶石LTO包覆层可以有效地稳定富锂层状氧化物表面的氧骨架和层状结构，用于下一代锂离子电池大容量正极材料的改性。