高压下制备高Al含量的Li（Al,Co）O₂体系的研究

【作者】 魏英进； 李畅； 陈岗；

【机构】 吉林大学材料科学系；

【摘要】 目前最常用的锂二次电池正极材料为LiCoO₂,但这种材料造价昂贵并且重量较大。G.Ceder等人通过计算发现,在氧化物锂电池中锂离子插入的受体是氧而不是过渡族金属元素。因此可以用非过渡族金属元素铝取代过渡族金属元素钴,制得性能更为优良且造价较低的锂二次电池正极材料。目前的研究工作已经制得了LiAl_yCo_1-yO₂（y≤0.5）的材料。理论预言和初步的电化学工作表明Al的含量越大,Li⁺的插入脱出电压越高。研究发现,在3.5GPa,850℃时,室温常压下四方结构的γ-LiAlO₂可以转变为六方结构的α-LiAlO₂,并且α-LiAlO₂的空间群结构是R3m,这与LiCoO₂的空间群结构是相同的。这在理论上证明α-LiAlO₂和LiCoO₂可以达到完全固溶。本文探讨了利用高压的方法制备高Al含量的Li（Al,Co）O₂体系的可能性。结果表明,利用这种方法制备出的样品中除含有部分高Al含量的Li（Al,Co）O₂体系外,还含有一定量的Co₃O₄。更多还原