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（尤其是熱穩(wěn)定性）。常見的摻雜元素有Al、Mg. Ti、Zr、F，不同元素的摻雜，作用有所不同。

(1) Mg摻雜的作用

當(dāng)采用不等價陽離子摻雜時，會導(dǎo)致三元材料中過渡金屬離子價態(tài)的升高或降低，產(chǎn)生空穴或電子，改變材料能帶結(jié)構(gòu)，從而提高其本征電子電導(dǎo)率。Fu等合成了Mg抖摻雜的Li(Ni0.6Co0.2Mn0.2)1-xMgxO2。他們認為，Mg2+取代C03+，當(dāng)摩爾分數(shù)x(Mg2_)=0.03時，電子電導(dǎo)率較未摻雜材料提高了近100倍，電化學(xué)性能最優(yōu)。在3.0～4.3V電壓區(qū)間、SC倍率下，首次放電比容量可以達到155mA·h·g-1。同時，適當(dāng)量的Mg摻雜能夠顯著提高材料的循環(huán)穩(wěn)定性。

P.-Y.Liao等人研究了Mg摻雜鎳基LiNi0.6-yCo0.25Mn0.15MgyO2材料，討論了Mg含量對材料局部結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。他們的研究表明隨著Mg2+的增加，晶胞參數(shù)縱c增加，而且使Ni的氧化態(tài)增加(rN12+=0.72A，rNi3+=0.56A，‰。2+=0.72A)，Mg斗摻雜對Co，Mn價態(tài)影響不大。Mg外摻雜大大改進了電池的循環(huán)性能，降低了電極極化（電壓曲線），當(dāng)x(Mg2+)=0.03時有最好的性能，在室溫和55℃時，30次循環(huán)的容量保持率由77%和63%增加到93%。采用高能同步加速器X射線吸收光譜( XAS)研究了材料過渡金屬的價態(tài)和局部環(huán)境。X射線近吸收邊結(jié)構(gòu)( XANES)說明，Ni、Co、Mn初始價態(tài)分別為2+/3+，3+和4+，XAS研究表明，充電至5.2V時，主要的氧化還原反應(yīng)是Ni2+/Ni3+氧化成Ni4+，XANES結(jié)果也證明脫鋰時Ni-0鍵長大大縮短，而Co-0，Mn-0鍵長的變化較小。也進一步揭示所有第二層M-M間距離的降低是由于金屬離子的氧化，并且造成d軸縮短。

( 2) Mg/Al摻雜

S.W.Woo采用Al和Mg對Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1-x-yAlxMgy]O2進行摻雜，并研究了摻雜對材料電化學(xué)性能的影響，研究結(jié)果表明隨著Al和／或Mg摻雜量的增加，降低了
Li[Nio.8Coo-Mno．)AlxMgy]O，陽離子混排程度，改進了電化學(xué)循環(huán)性能和熱穩(wěn)定性，主要是由Al和／或Mg進入到主1本材料晶格，穩(wěn)定了材料的結(jié)構(gòu)。給出了不同摻雜量材料的熱分析曲線，由圖可見，涂層大大降低了氧的析出。Al/Mg共摻雜更好地抑制了氧的析出。給出Al和Mg單獨摻雜對熱穩(wěn)定性的影響，Al摻雜對熱穩(wěn)定性影響更明顯，隨著Al摻雜量的增加熱分解溫度升高。

(3) Mg/F共摻雜

Ho-Suk Shin等人研究了Mg和F對Li[Ni0.4Co0.2Mn0.40]O2材料的摻雜改性。他們的研究結(jié)果表明，進行Mg摻雜后，Li/Li[Ni0.4CoMn。.36Mg0.04] 01.92F0.08電池在2.8～4.6V電壓范圍，以20mA·h·g-1電流密度進行充放電，比容量可達189mA·h·g-1，雖然摻雜后初始容量有所降低，但50次循環(huán)沒有衰減，沒有摻雜的樣品衰減8%，僅摻雜Mg的樣品比容量達194mA·h·g-1，50次循環(huán)容量保持率為96%。他們認為容量降低的原因是由于在Li[Ni0.4C00.2Mrr0.36Mg0.04] 01.92F0.08中Li-F (577kJ-moC)比11-0 (341kJ' moC)有更強的鍵能。性能改進主要是Mg/F的摻雜降低了由于HF對材料的腐蝕，降低了Co的溶解。采用1C (170mA．h'g-1)充放電，充電電壓截至4.5V, 100次循環(huán)的保持率達97%，遠高于未摻雜的87%和僅摻Mg的91%0F摻雜改進循環(huán)性能的原因還有降低的電解液/電極界面電阻，未摻雜樣品首次R“為129Q，但20次時增加到343Q。而摻雜樣品的首次Rct和20次的R。，分別為80Q和97QO Rct變化的主要有原因有兩個：一是由于活性離子由于酸的腐蝕在電解液／電極界面發(fā)生溶解，其次是由于電極與電解液反應(yīng)在電極表面形成不同組分和厚度的膜，膜的阻抗相對Rct小許多。由于M-F的鍵能強于M-O，所以抑制了Co的溶解。由于結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性使材料熱1定性也得到較大的提高，放熱峰由281℃提高到316℃，反應(yīng)熱由2257J．曠，降為1300J' g-1。他們推測主要是由于F摻雜改變了材料表面性質(zhì)和提高了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

(4) Al摻雜

Al摻雜可以很好改進三元材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性。2hou研究了不同Al含量替代Co對脫鋰LiNi3MnCoc_z)Alz0材料與電解液高溫反應(yīng)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Al替代Co，當(dāng)Al含量>0.06（摩爾比）時與電解液的反應(yīng)小于尖晶石LiMn20。與電解液的反應(yīng)。當(dāng)Al含量為0.1（摩爾比）時，有很好的安全性能。Ding的研究表明，當(dāng)用0.06的Al替代LiNil/3Mn，肥zCoi，，Alz02中Mn時，材料有很好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和循環(huán)性能。

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