【摘 要】
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富锂锰基层状氧化物正极材料因其高比容量(>300 m Ah g-1)、高能量密度(>1000 Wh kg-1)和低成本而受到广泛关注,被认为是最有发展前景的正极材料候选者。但富锂层状锰基氧化物正极材料的商业化应用面临着几个难题。循环性能较差、首次库伦效率较低,工作电压衰减快。本论文的工作以富锂层状锰基氧化物正极材料作为研究对象,研究内容如下:（1）首先使用共沉淀方法制备了经典的层状Li1.2Ni0
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富锂锰基层状氧化物正极材料因其高比容量(>300 m Ah g-1)、高能量密度(>1000 Wh kg-1)和低成本而受到广泛关注,被认为是最有发展前景的正极材料候选者。但富锂层状锰基氧化物正极材料的商业化应用面临着几个难题。循环性能较差、首次库伦效率较低,工作电压衰减快。本论文的工作以富锂层状锰基氧化物正极材料作为研究对象,研究内容如下:（1）首先使用共沉淀方法制备了经典的层状Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2正极材料（LLO）,再采用湿化学法和空气低温煅烧的方法将VOPO4包覆在Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2表面。VOPO4具有良好的离子导电性和高结晶度。研究发现,VOPO4涂层不仅能降低LLO表面残余Li+含量,而且能抑制LLO的结构退化。同时,VOPO4可以抑制O2分子在充放电过程中从LLO中逸出,从而提高电化学性能。结果表明,经3 wt%VOPO4包覆后的Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2@VOPO4样品在0.1 C时的初始放电容量为260.5 m Ah g-1,初始库仑效率为99.57%,在1C时循环100次后,容量保持率为92%,表现出良好的电化学性能。（2）通过氧气气氛煅烧成功合成了Ce表面掺杂的Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2正极材料,材料表面形成的Li2CeO3层。并且Ce掺杂正极材料可以有效地提高层状富锂正极材料的循环稳定性和倍率性能,尤其3 wt%含量的Ce掺杂改性后的材料在1C下循环100圈后显示较好的容量保持率（88%）和较高的大倍率放电性能(10 C,106 m Ah g-1)。（3）通过氧气气氛煅烧的方法成功合成了Ce和F共掺杂的Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2正极材料。F-成功掺入到材料晶体中,且晶体结构基本不变。性能最好的是含量为3 wt%Ce和1 wt%F共同改性后的材料在1C下循环100圈后显示较好的容量保持率（89.6%）和高的大倍率放电性能(10 C,140 m Ah g-1)。
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