導(dǎo)電聚合物PEDOT:PSS包覆對LiNi0.8Co0.15Al0.05O2正極材料性能的影響 轉(zhuǎn)載于漢斯學(xué)術(shù)交流平臺，如有侵權(quán)，請聯(lián)系我們

導(dǎo)電聚合物PEDOT:PSS包覆對LiNi0.8Co0.15Al0.05O2正極材料性能的影響 內(nèi)容總結(jié)：

鋰離子電池(LIB)由于具有高能量密度和長使用壽命而被廣泛用于便攜式電子設(shè)備，并且在電動汽車和能量存儲系統(tǒng)等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用前景 [1] [2] [3] 。在傳統(tǒng)的正極材料中，LiCoO2具有易于合成、循環(huán)性能好等優(yōu)點，使其在商用鋰離子電池中應(yīng)用最為廣泛。但是其高成本、毒性大等缺點限制了它在電動汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，富鎳層狀LiNi0.8Co0.15Al0.05O2(NCA)和LiNixCoyMn1-x-yO2材料因其比容量高、低成本和低污染等優(yōu)點而備受關(guān)注 [4] - [9] 。但是，富鎳層狀NCA和LiNixCoyMn1-x-yO2材料高溫循環(huán)時，材料中的過渡金屬會高電壓下與電解質(zhì)溶液發(fā)生副反應(yīng)，造成過渡金屬的溶解以及電解液的分解。因此，富鎳層狀正極材料展現(xiàn)出差的結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性，過充電時其循環(huán)穩(wěn)定性差。為了克服這些問題，研究者在無機(jī)氧化物和導(dǎo)電聚合物包覆正極材料方面作了大量的研究 [10] - [18] 。

內(nèi)容：

1. 前言鋰離子電池(LIB)由于具有高能量密度和長使用壽命而被廣泛用于便攜式電子設(shè)備，并且在電動汽車和能量存儲系統(tǒng)等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用前景 [1] [2] [3]

在傳統(tǒng)的正極材料中，LiCoO2具有易于合成、循環(huán)性能好等優(yōu)點，使其在商用鋰離子電池中應(yīng)用最為廣泛

但是其高成本、毒性大等缺點限制了它在電動汽車領(lǐng)域的應(yīng)用

因此，富鎳層狀LiNi0.8Co0.15Al0.05O2(NCA)和LiNixCoyMn1-x-yO2材料因其比容量高、低成本和低污染等優(yōu)點而備受關(guān)注 [4] - [9]

但是，富鎳層狀NCA和LiNixCoyMn1-x-yO2材料高溫循環(huán)時，材料中的過渡金屬會高電壓下與電解質(zhì)溶液發(fā)生副反應(yīng)，造成過渡金屬的溶解以及電解液的分解

因此，富鎳層狀正極材料展現(xiàn)出差的結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性，過充電時其循環(huán)穩(wěn)定性差

為了克服這些問題，研究者在無機(jī)氧化物和導(dǎo)電聚合物包覆正極材料方面作了大量的研究 [10] - [18]

研究表明導(dǎo)電聚合物對正極材料進(jìn)行表面改性，有利于電荷的傳遞，提高正極材料的電化學(xué)活性 [19] [20]

在各種導(dǎo)電聚合物中，聚(3,4-亞乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸鹽)(PEDOT:PSS)由于其高導(dǎo)電性和良好的電化學(xué)穩(wěn)定性，備受研究人員的青睞 [21]

根據(jù)先前的研究報導(dǎo)表明PEDOT:PSS包覆可以提高材料的導(dǎo)電性和穩(wěn)定性

使用導(dǎo)電聚合物PEDOP:PSS改性的硫正極，鋰硫電池中硫的利用率和容量保持率明顯得到改善 [22]

Dae等人用PEDOT:PSS作為空氣電極中氧化還原反應(yīng)基體和粘合劑，可以抑制碳和電解質(zhì)之間的副反應(yīng)并提高鋰空氣電池的循環(huán)性能 [23]

PEDOT:PSS也被引入作為鋰離子電池的粘結(jié)劑，PEDOT:PSS作為粘結(jié)劑可以提高電極材料的電導(dǎo)率和材料與集流體之間的附著力，以提高材料的循環(huán)性能 [24]

Liu等人通過用PEDOT包覆層狀LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料，其倍率性能和循環(huán)性能得到提高 [25]

Schougaard等人通過電化學(xué)聚合法制備PEDOT/LiFePO4復(fù)合材料，以提高材料的倍率性能 [26]

鑒于先前的研究，本文采用高溫固相法合成了高容量的NCA正極材料，用簡單的濕法包覆制備了PEDOP:PSS包覆的NCA正極材料，通過PEDOP:PSS對LiNi0.8Co0.15Al0.05O2進(jìn)行表面改性，改善材料的循環(huán)性能及倍率性能

2. 實驗部分2.1. LiNi0.8Co0.15Al0.05O2的制備Ni0.8Co0.15Al0.05 (OH)2前驅(qū)體從金馳能源材料有限公司購入，將前驅(qū)體Ni0.8Co0.15Al0.05 (OH)2和LiOH·H2O (分析純 AR)按照摩爾比1:1.03的比例混合研磨，裝入方形剛玉方舟中，然后將方舟推入管式爐的恒溫區(qū)域

接著在流動的氧氣氣氛中升溫至480℃預(yù)燒5 h，750℃燒結(jié)12 h得到NCA正極材料

2.2. LiNi0.8Co0.15Al0.05O2的表面包覆改性將11.5 g PEDOT:PSS溶液(Aldrich，1.3 wt%水分散液)分散到N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，隨后加入5 g NCA正極材料于分散液中，并將混合物加熱到60℃攪拌4 h

之后將混合物過濾，在100℃下真空干燥24 h，得到3 wt% PEDOT:PSS包覆的NCA正極材料

2.3. 電極的制備及電池的組裝將正極材料、炭黑、聚偏氟乙烯按照質(zhì)量比8:1:1的比例進(jìn)行研磨混合，然后加入適量的NMP溶劑進(jìn)行混合，制成混合均勻的漿料

之后將漿料涂布到鋁箔上，置于120℃的真空干燥12 h，經(jīng)過裁片得到正極極片

以鋰為負(fù)極、Celgard 2400聚丙烯微孔膜為隔膜和NCA極片為正極，以1.0 M LiPF6/EC + DMC + EMC (1:1:1，體積比)作為電解液，在充滿氬氣的手套箱中組裝組成的CR2032型紐扣電池

2.4. 表征和測試未改性的NCA和包覆改性的NCA正極材料的晶體結(jié)構(gòu)使用XRD (Rigaku, Rint-2000)進(jìn)行分析；通過掃描電子顯微鏡(SEM, JEOL JSM-6300)和透射電子顯微鏡(TEM, JEOL JEM-3010)表征未包覆和改性的NCA顆粒的形態(tài)；能量色散X射線光譜(EDX)被用于表面改性的NCA顆粒上的形態(tài)評估和表面元素表征；熱分析使用熱重分析儀(NETZSCH STA 449C)進(jìn)行表征:在氮氣氣氛中，以5℃/min的升溫速率從30升至700℃；采用紅外光譜(Nicolet 6700)表征NCA改性前后表面物相的結(jié)構(gòu)變化，測試范圍為400~4000 cm?1

充放電測試采用新威電化學(xué)儀，在2.8~4.3 V的電壓范圍內(nèi)進(jìn)行電池的充放電測試；電化學(xué)阻抗譜(EIS)測試在CHI 660A電化學(xué)工作站上進(jìn)行，參數(shù)設(shè)定為：頻率范圍0.01 Hz~100 kHz，交流幅值5 mV，工作溫度為25℃

3. 結(jié)果與討論3.1. XRD結(jié)構(gòu)分析未改性的NCA和3 wt% PEDOT:PSS包覆的NCA正極材料的XRD

圖(如

圖1)所示

表明合成的樣品均為α-NaFeO2結(jié)構(gòu)，無雜相，特征峰(108)/(110)和(006)/(102)的分裂明顯，I(003)/I(104)的強(qiáng)度比值大于1.2，說明材料具有有序的層狀結(jié)構(gòu)和良好的結(jié)晶性 [27]

對于包覆的樣品，XRD

圖表明所有衍射峰與原始樣品一致，未發(fā)生明顯的變化且沒有雜質(zhì)或第二相出現(xiàn)

通過結(jié)構(gòu)精修得出材料的晶格常數(shù)NCA (a = 2.8621 ?, c = 14.1551 ?)和PEDOT:PSS包覆的NCA (a = 2.8623 ?, c = 14.1564 ?)，表明NCA經(jīng)包覆改性后材料的晶體結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生明顯變化

同時也說明XRD不能檢測出含量少且薄的有機(jī)物包覆層

3.2. FT-IR和TG分析通過比較未改性的NCA和表面改性的NCA顆粒的FT-IR光譜，進(jìn)一步證實了表面改性的NCA顆粒上存在聚合物PEDOT:PSS

如

圖2所示發(fā)現(xiàn)未改性的NCA和表面改性的NCA具有相似的光譜，同時



Figure 1. The XRD patterns of pristine and PEDOT:PSS-coated NCA

圖1. 未改性NCA和PEDOT:PSS包覆NCA的XRD

圖



Figure 2. The FT-IR spectra of pristine NCA, PEDOT:PSS, and PEDOT:PSS-coated NCA: (a) full scale and (b) magnified scale

圖2. 未改性NCA和PEDOT:PSS包覆NCA的FT-IR

圖：(a) 全

圖和(b) 局部放大

圖在566 cm?1處出現(xiàn)了NCA顆粒中M-O鍵(M為金屬元素Ni、Co、Al)的振動峰，表明在該溫度下NCA和PEDOT:PSS之間沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng) [28]

PEDOT:PSS包覆的NCA具有典型的PEDOT:PSS吸收峰，在放大的

圖中，波數(shù)為1497，1357，1162，1119處的吸收峰分別對應(yīng)PEDOT:PSS中的官能團(tuán)C=C，C-C，S-O，S-苯鍵的振動峰

波數(shù)在1274，1044，1029，998處對應(yīng)PEDOT:PSS中的官能團(tuán)C-O-C的彎曲振動峰，因此從紅外光譜可以證明PEDOT:PSS對NCA正極材料進(jìn)行了表面包覆 [29]

為了確定PEDOT:PSS的包覆質(zhì)量，通過熱重分析獲得如

圖3所示，PEDOT:PSS包覆的NCA正極材料中實際的PEDOT:PSS含量估計為2.62 wt%，與理論質(zhì)量3 wt%非常接近

3.3. 形貌分析未改性的NCA和3 wt% PEDOT:PSS包覆的NCA正極材料顆粒的形貌用SEM和TEM表征

顯然，從

圖4(a)，

圖4(b)看出這兩種樣品的形貌沒有明顯區(qū)別，都是一次顆粒緊密團(tuán)聚而成的球形或類球形的



Figure 3. TGA curves of pristine and PEDOT:PSS-coated NCA

圖3. 未改性NCA和PEDOT:PSS包覆NCA的熱重

圖



Figure4. SEM images of (a) pristine NCA and (b) PEDOT:PSS-coated NCA particles and EDX mapping images of (c) Ni, (d) Al, (e) Co and (f) sulfur in the PEDOT:PSS-coated NCA particles

圖4. 未改性NCA (a)和PEDOT:PSS包覆NCA (b)顆粒的SEM

圖以及PEDOT:PSS包覆NCA的EDX譜

圖：(c) Ni，(d) Al，(e) Co和(f) 硫元素二次顆粒，表明包覆改性沒有破壞NCA顆粒的形貌

通過EDX能譜

圖檢測PEDOT:PSS包覆NCA顆粒表面Ni(c)、Co(e)、Al(d)、S(f)元素的分布，從

圖4(c)~(f)中可以觀察到活性材料NCA中Ni、Co、Al元素的均勻分布，同時也可以看出導(dǎo)電聚合物PEDOT:PSS中S元素的均勻分布，這表明導(dǎo)電聚合物PEDOT:PSS均勻的包覆在NCA正極材料的表面

圖5顯示了用聚合物PEDOT:PSS進(jìn)行包覆改性之前和之后的NCA材料顆粒的高分辨率TEM

圖像

未改性的NCA顆粒表面光滑且沒有明顯的包覆層，如

圖5(a)所示

相反，

圖5(b)中所示的表面包覆改性的NCA顆粒邊緣的放大

圖像，

圖像顯示有均勻包覆的導(dǎo)電聚合物PEDOT:PSS薄層，其厚度約為14 nm

NCA顆粒表面均勻包覆的導(dǎo)電聚合物PEDOT:PSS，有利于材料在充放電過程中的電子轉(zhuǎn)移



Figure 5. TEM images of (a) pristine NCA and (b) PEDOT:PSS-coated NCA particles

圖5. 未改性NCA (a)和PEDOT:PSS包覆NCA (b)顆粒的TEM

圖3.4. 電化學(xué)性能分析通過組裝2032型電池來測試未改性NCA和PEDOT:PSS包覆的NCA正極材料的電化學(xué)性能

圖6(a)為未改性NCA和PEDOT:PSS包覆的NCA正極材料的首次充放電曲線，從

圖可知在0.1 C (1 C = 180 mAh/g)倍率下，由PEDOT:PSS包覆的NCA正極材料的初始放電容量(193.8 mAh/g)比未改性的NCA正極材料的初始放電容量(191 mAh/g)稍高

這主要是導(dǎo)電聚合物PEDOT:PSS包覆層降低活性正極顆粒之間的接觸電阻并促進(jìn)材料中的電子傳遞，因此PEDOT:PSS提高了活性材料的可逆容量，所以由導(dǎo)電聚合物PEDOT:PSS包覆的NCA正極材料表現(xiàn)出較高的放電容量

在低倍率0.1 C下循環(huán)2圈后，再用1 C倍率測試未改性NCA和PEDOT:PSS包覆的NCA正極材料的循環(huán)性能，并比較這兩種材料的容量保持率如

圖6(b)

表面包覆PEDOT:PSS的NCA正極材料，其循環(huán)性能也明顯得到改善

PEDOT:PSS表面改性的NCA正極材料在100次循環(huán)后的容量損失僅為9.7%，而未改性的材料容量損失為15%

表面包覆改性的NCA正極材料有良好的容量保留率主要原因為其顆粒表面上存在導(dǎo)電聚合物薄膜EDOT:PSS

表明導(dǎo)電聚合物膜用作保護(hù)層覆蓋在活性材料顆粒的表面，阻礙了顆粒與電解質(zhì)的直接接觸，緩解電解質(zhì)在高電壓下的氧化分解，從而可以提高材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性

圖7為在同一溫度下未改性NCA和PEDOT:PSS包覆的NCA正極材料的倍率性能

電池以0.5 C倍率充電至4.3 V，并以0.2至5.0 C的不同倍率進(jìn)行放電

從

圖7可以看出未改性NCA和PEDOT:PSS包覆的NCA正極材料放電容量之間的關(guān)系

使用導(dǎo)電聚合物PEDOT:PSS包覆的NCA在高倍率下其放電容量明顯高于未改性的NCA正極材料，如使用導(dǎo)電聚合物PEDOT:PSS包覆的NCA正極材料在5 C倍率下放電比容量為155.6 mAh/g，而未改性的NCA電極在相同的倍率下其容量為148.7 mAh/g

這表明通過在正極材料表面包覆導(dǎo)電聚合物，為正極材料提供了良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，因此其電子導(dǎo)電性得到改善，這有利于電荷轉(zhuǎn)移反應(yīng)，降低了材料在高倍率下的極化，從而提高了材料倍率性能

交流阻抗(EIS)提供有關(guān)電極電化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)及電極界面結(jié)構(gòu)信息

為了解導(dǎo)電聚合物PEDOT:PSS包覆層NCA正極材料電池交流阻抗特性的影響，測試了電池循環(huán)前后的交流阻抗

圖8(a)為在室溫下，循環(huán)前未改性NCA和PEDOT:PSS包覆的NCA正極材料的交流阻抗

圖譜，主要由在高頻區(qū)的半圓弧和低頻區(qū)的斜率為45?的直線組成，這分別反映的是電荷傳遞電阻和Li+在正極材料內(nèi)部的遷移能力

可以從

圖8(a)可以得出導(dǎo)電聚合物PEDOT:PSS包覆的NCA的電極和電解質(zhì)之間的電荷轉(zhuǎn)移電阻(Rct)為42.4 ?，而為改性的NCA材料的Rct為58.27 ?，表明導(dǎo)電聚合物PEDOT:PSS的包覆使得材料的電荷轉(zhuǎn)移電阻降低，從而提高了材料的電化學(xué)性能

圖8(b)為在倍率1 C下，循環(huán)100圈后未改性NCA和PEDOT:PSS



Figure 6. (a) Initial charge and discharge cures of pristine NCA and PEDOT:PSS-coated NCA materials at 0.1 C rate; (b) Cycling behavior of pristine NCA and PEDOT:PSS-coated NCA materials at 1 C rate

圖6. (a) 0.1 C倍率下未改性NCA和PEDOT:PSS包覆的NCA正極材料的首次充放電曲線；(b) 1 C倍率下未改性NCA和PEDOT:PSS包覆的NCA正極材料的循環(huán)性能曲線



Figure 7. The rate capability for pristine NCA and PEDOT:PSS-coated NCA materials

圖7. 未改性NCA和PEDOT:PSS包覆的NCA正極材料的倍率性能包覆的NCA正極材料的交流阻抗

圖譜

從

圖中可以看出兩個明顯的半圓，根據(jù)之前的交流阻抗研究，高頻區(qū)域內(nèi)的半圓為Li+離子通過電極上的表面膜(Rf)遷移而產(chǎn)生的電阻，而在中低頻范圍內(nèi)的半圓為電極和電解質(zhì)之間的電荷轉(zhuǎn)移電阻(Rct) [30] [31]

表面包覆PEDOT:PSS的NCA材料的電池的表面膜電阻(137.8 ?)和電荷轉(zhuǎn)移電阻(220.7 ?)均低于未改性的NCA材料的表面膜電阻(202.4 ?)和電荷轉(zhuǎn)移電阻(493.3 ?)

這說明導(dǎo)電聚合物包覆層有效的抑制了電解質(zhì)的有效分解，阻礙了絕緣LiF的沉積

材料表面上的導(dǎo)電聚合物層PEDOT:PSS也將在較低導(dǎo)電性的NCA顆粒之間形成良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，有助于電子轉(zhuǎn)移并且保護(hù)了NCA顆粒免受HF的侵蝕

這些結(jié)果表明，通過導(dǎo)電聚合物PEDOT:PSS對NCA正極材料的表面包覆，能有效的降低材料循環(huán)過程中的界面電阻



Figure 8. AC impedance spectra of pristine NCA and PEDOT:PSS-coated NCA materials: (a) before cycle; (b) after 100 cycles

圖8. 未改性NCA和PEDOT:PSS包覆的NCA正極材料的交流阻抗

圖譜：(a) 循環(huán)前；(b) 循環(huán)100次之后4. 結(jié)論

用高溫固相法合成具有高放電比容量的NCA正極材料，并通過濕法包覆法合成了PEDOT:PSS包覆的NCA正極材料

表面包覆PEDOT:PSS的NCA正極材料與未改性的NCA材料相比，其具有更高的初始放電比容量和更穩(wěn)定的循環(huán)性能

由于導(dǎo)電聚合物PEDOT:PSS具有高的電子電導(dǎo)率，包覆在NCA正極表面上形成的良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)了其高倍率性能

因此，用導(dǎo)電聚合物PEDOT:PSS對NCA正極材料進(jìn)行表面包覆，提高了材料的可逆容量、循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能

參考文獻(xiàn)

[1]	Bruce, P.G., Scrosati, B. and Tarascon, J.M. (2008) Nanomaterials for Rechargeable Lithium Batteries. Angewandte Chemie Interna-tional Edition, 47, 2930-2946. https://doi.org/10.1002/anie.200702505
[2]	Etacheri, V., Marom, R., Elazari, R., Salitra, G. and Aurbach, D. (2011) Challenges in the Development of Advanced Li-Ion Batteries: A Review. Energy & Environmental Science, 4, 3243-3262. https://doi.org/10.1039/c1ee01598b
[3]	Yang, Z., Zhang, J., Kintner-Meyer, M.C.W., Lu, X., Choi, D., Lemmon, J.P. and Liu, J. (2011) Electrochemical Energy Storage for Green Grid. Chemical Reviews, 111, 3577-3613. https://doi.org/10.1021/cr100290v
[4]	Sun, Y.-K., Kim, D.-H., Jung, H.-G., Myung, S.-T. and Amine, K. (2010) High-Voltage Performance of Concentration-Gradient Li[Ni0.67Co0.15Mn0.18]O2 Cathode Material for Lithium-Ion Batteries. Electrochimica Acta, 55, 8621-8627. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2010.07.074
[5]	Wu, N., Wu, H., Yuan, W., Liu, S., Liao, J. and Zhang, Y. (2015) Facile Synthesis of One-Dimensional LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 Microrods as Advanced Cathode Materials for Lithium Ion Batteries. Journal of Materials Chemistry A, 3, 13648-13652. https://doi.org/10.1039/C5TA02767E
[6]	Xiong, X., Wang, Z., Yan, G., Guo, H. and Li, X. (2014) Role of V2O5 Coating on LiNiO2-Based Materials for Lithium Ion Battery. Journal of Power Sources, 245, 183-193. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2013.06.133
[7]	Liu, W., Oh, P., Liu, X., Lee, M.J., Cho, W., Chae, S., Kim, Y. and Cho, J. (2015) Nickel-Rich Layered Lithium Transition-Metal Oxide for High-Energy Lithium-Ion Batteries. Angewandte Chemie International Edition, 54, 4440-4457. https://doi.org/10.1002/anie.201409262
[8]	Jo, M., Noh, M., Oh, P., Kim, Y. and Cho, J. (2014) A New High Power LiNi0.81Co0.1Al0.09O2 Cathode Material for Lithium-Ion Batteries. Advanced Energy Materials, 4, Article ID: 1301583. https://doi.org/10.1002/aenm.201301583
[9]	Wang, D., Li, X., Wang, W., Wang, Z., Guo, H. and Ru, J. (2015) Improvement of High Voltage Electrochemical Performance of LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 Cathode Materials via Li2ZrO3 Coating. Ceramics International, 41, 6663-6667. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2015.01.100
[10]	Fan, Y., Wang, J., Tang, Z., He, W. and Zhang, J. (2007) Effects of the Nanostructured SiO2 Coating on the Performance of LiNi0.5Mn1.5O4 Cathode Materials for High-Voltage Li-Ion Batteries. Electro-chimica Acta, 52, 3870-3875. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2006.10.063
[11]	Cho, Y., Lee, Y.-S., Park, S.-A., Lee, Y. and Cho, J. (2010) LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 Cathode Materials Prepared by TiO2 Nanoparticle Coatings on Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2 Precursors. Electrochimica Acta, 56, 333-339. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2010.08.074
[12]	Chen, Z., Qin, Y., Amine, K. and Sun, Y.K. (2010) Role of Surface Coating on Cathode Materials for Lithium-Ion Batteries. Journal of Materials Chemistry, 20, 7606-7612. https://doi.org/10.1039/c0jm00154f
[13]	Du, K., Xie, H., Hu, G., Peng, Z., Cao, Y. and Yu, F. (2016) Enhancing the Thermal and Upper Voltage Performance of Ni-Rich Cathode Material by a Homogeneous and Facile Coating Method: Spray-Drying Coating with Nano-Al2O3. ACS Applied Materials & Interfaces, 8, 17713-17720. https://doi.org/10.1021/acsami.6b05629
[14]	Mauger, A. and Julien, C. (2014) Surface Modifications of Electrode Materials for Lithium-Ion Batteries: Status and Trends. Ionics, 20, 751-787. https://doi.org/10.1007/s11581-014-1131-2
[15]	Lai, Y.-Q., Xu, M., Zhang, Z.-A., Gao, C.-H., Wang, P. and Yu, Z.-Y. (2016) Optimized Structure Stability and Electrochemical Performance of LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 by Sputtering Nanoscale Zno Film. Journal of Power Sources, 309, 20-26. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2016.01.079
[16]	Lee, K.-S., Sun, Y.-K., Noh, J., Song, K.S. and Kim, D.-W. (2009) Improvement of High Voltage Cycling Performance and Thermal Stability of Lithium-Ion Cells by Use of a Thiophene Additive. Electrochemistry Communications, 11, 1900-1903. https://doi.org/10.1016/j.elecom.2009.08.012
[17]	Sinha, N.N. and Munichandraiah, N. (2009) Synthesis and Characterization of Carbon-Coated LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 in a Single Step by an Inverse Microemulsion Route. ACS Applied Materials & Interfaces, 1, 1241-1249. https://doi.org/10.1021/am900120s
[18]	Lepage, D., Michot, C., Liang, G., Gauthier, M. and Schougaard, S.B. (2011) A Soft Chemistry Approach to Coating of LiFePO4 with a Conducting Polymer. Angewandte Chemie International Edition, 50, 6884-6887. https://doi.org/10.1002/anie.201101661
[19]	Cao, J., Hu, G., Peng, Z., Du, K. and Cao, Y. (2015) Polypyrrole-Coated LiCoO2 Nanocomposite with Enhanced Electrochemical Properties at High Voltage for Lithium-Ion Batteries. Journal of Power Sources, 281, 49-55. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2015.01.174
[20]	Xiong, X., Ding, D., Wang, Z., Huang, B., Guo, H. and Li, X. (2014) Surface Modification of LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 with Conducting Polypyrrole. Journal of Solid State Electrochemistry, 18, 2619-2624. https://doi.org/10.1007/s10008-014-2519-7
[21]	Casado, N., Hernández, G., Veloso, A., Devaraj, S., Mecerreyes, D. and Ar-mand, M. (2016) Pedot Radical Polymer with Synergetic Redox and Electrical Properties. ACS Macro Letters, 5, 59-64. https://doi.org/10.1021/acsmacrolett.5b00811
[22]	Li, Y., Yuan, L., Li, Z., Qi, Y., Wu, C., Liu, J. and Huang, Y. (2015) Im-proving the Electrochemical Performance of a Lithium-Sulfur Battery with a Conductive Polymer-Coated Sulfur Cathode. RSC Ad-vances, 5, 44160-44164. https://doi.org/10.1039/C5RA05481H
[23]	Yoon, D.H., Yoon, S.H., Ryu, K.S. and Park, P.J. (2016) PEDOT:PSS as Mul-ti-Functional Composite Material for Enhanced Li-Air-Battery Air Electrodes. Scientific Reports, 6, 19962-19970.
[24]	Sandu, G., Ernould, B., Rolland, J., Cheminet, N., Brassinne, J., Das, P.R., Filinchuk, Y., Cheng, L., Komsiyska, L., Dubois, P., Melinte, S., Gohy, J.-F., Lazzaroni, R. and Vlad, A. (2017) Mechanochemical Synthesis of Pedot: Pss Hydrogels for Aqueous Formulation of Li-Ion Battery Electrodes. ACS Applied Materials & Interfaces, 9, 34865-34874. https://doi.org/10.1021/acsami.7b08937
[25]	Liu, X., Li, H., Li, D., Ishida, M. and Zhou, H. (2013) Pedot Modified LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 with Enhanced Electrochemical Performance for Lithium Ion Batteries. Journal of Power Sources, 243, 374-380. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2013.06.037
[26]	Trinh, N.D., Saulnier, M., Lepage, D. and Schougaard, S.B. (2013) Con-ductive Polymer Film Supporting Lifepo4 as Composite Cathode for Lithium Ion Batteries. Journal of Power Sources, 221, 284-289. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2012.08.006
[27]	Woo, S.-U., Yoon, C.S., Amine, K., Belharouak, I. and Sun, Y.-K. (2007) Significant Improvement of Electrochemical Performance of Alf3-Coated LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 Cathode Materials. Journal of the Electrochemical Society, 154, A1005-A1009. https://doi.org/10.1149/1.2776160
[28]	Wang, Z., Sun, Y., Chen, L. and Huang, X. (2004) Electrochemical Characterization of Positive Electrode Material LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 and Compatibility with Electrolyte for Lithium-Ion Batteries. Journal of the Electrochemical Society, 151, A914-A921. https://doi.org/10.1149/1.1740781
[29]	Groenendaal, L., Jonas, F., Freitag, D., Pielartzik, H. and Reynolds, J.R. (2000) Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) and Its Derivatives: Past, Present, and Future. Advanced Materials, 12, 481-494. https://doi.org/10.1002/(SICI)1521-4095(200004)12:7<481::AID-ADMA481>3.0.CO;2-C
[30]	Bai, Y., Wang, X., Zhang, X., Shu, H., Yang, X., Hu, B., Wei, Q., Wu, H. and Song, Y. (2013) The Kinetics of Li-Ion Deintercalation in the Li-Rich Layered Li1.12[Ni0.5Co0.2Mn0.3]0.89O2 Studied by Electrochemical Impedance Spectroscopy and Galvanostatic Intermittent Titration Technique. Electrochimica Acta, 109, 355-364. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2013.06.134
[31]	Liu, T., Garsuch, A., Chesneau, F. and Lucht, B.L. (2014) Surface Phe-nomena of High Energy Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2/Graphite Cells at High Temperature and High Cutoff Voltages. Journal of Power Sources, 269, 920-926. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2014.07.051

摘要: 本文采用濕法包覆法成功制備了聚(3,4-亞乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸鹽) (PEDOT:PSS)包覆的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2正極材料，研究了包覆改性前后材料的微觀結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能。LiNi0.8Co0.15Al0.05O2顆粒表面的聚合物PEDOT:PSS包覆層厚度大約為14 nm，PEDOT:PSS包覆的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2具有良好的電化學(xué)性能，在0.1 C倍率下首次放電比容量193.8 mAh/g，1 C循環(huán)100次后容量保持率為90.3%。PEDOT:PSS包覆層具有高電導(dǎo)率，可以提高材料的導(dǎo)電性，因此PEDOT:PSS包覆的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2具有高放電比容量、好的循環(huán)穩(wěn)定性和良好的倍率性能。

標(biāo)簽：LiNi0.8Co0.15Al0.05O2,導(dǎo)電聚合物,表面包覆,電化學(xué)性能,LiNi0.8Co0.15Al0.05O2,

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