近幾年，鋰鎳氧系列電極材料是當(dāng)前鋰電池新一代正極材料的研究熱點(diǎn)之一。接下來(lái)，本文為大家介紹其中的一種鋰電池正極材料鎳酸鋰。
鎳酸鋰（LiNiO2）為立方巖鹽結(jié)構(gòu)，與LiCoO2相同，但其價(jià)格比LiCoO2低。LiNiO2理論容量為276mAh/g，實(shí)際比容量為140~180mAh/g，工作電壓范圍為2.5V~4.2V，無(wú)過(guò)充或過(guò)放電的限制，具有良好的高溫穩(wěn)定性，低自放電率，無(wú)污染，是繼LiCoO2之后研究得較多的層狀化合物。但LiNiO2作為鋰離子電池正極材料存在以下問(wèn)題亟待研究解決。
首先，LiNiO2制備困難，要求在富氧氣氛下合成，工藝條件控制要求較高且易生成非計(jì)量化合物。LiNiO2合成技術(shù)的關(guān)鍵是將低價(jià)的鎳完全轉(zhuǎn)變?yōu)楦邇r(jià)鎳，高溫雖然可以實(shí)現(xiàn)LiNiO2的高效合成，但由于溫度超過(guò)600℃時(shí)合成過(guò)程中的Ni2O3易分解成NiO2，不利于LiNiO2的形成，所以必須選用苛刻的低溫合成方法。此外，在制備三方晶系的LiNiO2過(guò)程中，容易生成立方晶系的LiNiO2，由于立方晶系的LiNiO2在非水電解質(zhì)溶液中無(wú)活性，因此，工藝條件控制不當(dāng)，極易導(dǎo)致LiNiO2材料的電化學(xué)性能不穩(wěn)定或下降[67,68]。
其次，LiNiO2與LixCoO2一樣，在充放電過(guò)程中，也會(huì)發(fā)生從三方晶系到單斜晶系的轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致容量衰減，與此同時(shí)，相變過(guò)程中排放的O2可能與電解液反應(yīng)，此外，LiNiO2在高脫鋰狀態(tài)下的熱穩(wěn)定性也較差，易于引發(fā)安全性問(wèn)題?？茖W(xué)家通過(guò)摻入少量Cu、Mg、Al、Ti、Co等金屬元素，可使LiNiO2具備較高的放電平臺(tái)和電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性。
