阴极活性材料，LiCoO2,定量了0.25重量％重量 分数的磷酸(H 3PO4)，并将IOgLiCoO2加入到在30°C下混合的磷酸-无水乙醇溶液中。
[0091] 制备实施例5:磷酸锂涂覆的Li[NiQ.6CoQ.2Mn Q.2]02
[0092] 用与制备实施例1基本相同的方法制备了磷酸锂涂覆的阴极活性材料，只是磷酸 (H3P〇4)的定量为基于Ig阴极活性材料Li[NiQ.6Co Q.2Mn().2]02的0.1重量％重量分数。
[0093] 制备实施例6:磷酸锂涂覆的Li[NiQ.6CoQ.2Mn Q.2]02
[0094]用与制备实施例1基本相同的方法制备了磷酸锂涂覆的阴极活性材料，只是磷酸 (H3PO4)的定量为基于Ig阴极活性材料Li[NiQ.6C 0Q.2Mn().2]02的1重量％重量分数。
[0095] 制备实施例7:磷酸锂涂覆的Li[NiQ.6CoQ.2Mn Q.2]02
[0096]用与制备实施例1基本相同的方法制备了磷酸锂涂覆的阴极活性材料，只是磷酸 (H3PO4)的定量为基于Ig阴极活性材料Li[NiQ.6C 0Q.2Mn().2]02的2重量％重量分数。
[0097] 制备实施例8:磷酸锂涂覆的Li[NiQ.6CoQ.2Mn Q.2]02
[0098]用与制备实施例1基本相同的方法制备了磷酸锂涂覆的阴极活性材料，只是磷酸 (H3P〇4)的定量为基于Ig阴极活性材料Li[NiQ.6Co Q.2Mn().2]02的5重量％重量分数。
[0099] 制备实施例9-16:使用磷酸锂涂覆的阴极活性材料的阴极和半电池
[0100]通过将任何一个制备实施例1-8所制备的磷酸锂涂覆的阴极活性材料、导电材料 Super-P炭黑和乙炔黑、及粘合剂(聚偏氟乙烯;PVDF)以8:0.5:0.5:1的重量比在有机溶剂 (N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP))中混合而形成阴极活性材料浆状组合物，并将该组合物涂覆在 铝箱集电体上并干燥而形成阴极。
[0101]之后，通过常规制备锂二次电池的方法，使用锂金属阳极、1.15摩尔LiPF6电解质 溶解在碳酸亚乙酯和碳酸二甲酯（体积比为3:7)混合非水电解质溶剂中的非水电解质溶 液、及置于阴极和阳极之间的隔膜制备了 CR2032纽扣电池。
[0102] 表1总结了制备实施例1-16中制备方法的特性。
[0103] 表1
[0105] 比较实施例1:使用非磷酸锂涂覆的Li[NiQ.6C0Q.2Mn(). 2]02的阴极和半电池的制备
[0106]用与制备实施例9基本相同的方法制备了阴极和半电池，只是使用了非磷酸锂涂 覆的Li [Ni0. 6C00. 2MnQ. 2 ]〇2作为阴极活性材料。
[0107] 比较实施例2:使用非磷酸锂涂覆的LimitoCot^Mno.dO;;的阴极和半电池的制备
[0108] 用与制备实施例10基本相同的方法制备了阴极和半电池，只是使用了非磷酸锂涂 覆的Li [Nio. 7C0Q. 2Mn0.! ]02作为阴极活性材料。
[0109] 比较实施例3:使用非磷酸锂涂覆的Limio.sCouAlo.dO;;的阴极和半电池的制备
[0110] 用与制备实施例11基本相同的方法制备了阴极和半电池，只是使用了非磷酸锂涂 覆的Limio.sCoo.iAlo.dO〗作为阴极活性材料。
[0111] 比较实施例4:使用非磷酸锂涂覆的LiCoO2的阴极和半电池的制备
[0112] 用与制备实施例12基本相同的方法制备了阴极和半电池，只是使用了非磷酸锂涂 覆的LiCoO2作为阴极活性材料。
[0113] 图2给出了制备实施例1的磷酸锂涂覆1^[附0.6(：0().2111(). 2]02粉末和未涂覆1^ [Nio. 6C00. 2Mn0. 2 ]02 粉末的 XRD 分析结果。
[0114] 参考图2可见，磷酸锂涂覆的Li [NiQ.6CoQ. 2Μη0.2]02粉末(或颗粒）与非磷酸盐涂覆 的Li[Ni Q.6CoQ.2Mn().2]0 2粉末(或颗粒)具有相同的晶体结构。从该结果可见磷酸锂涂覆层不 具有晶体结构。
[0115] 图3给出了根据制备实施例1的磷酸锂涂覆Li[NiQ.6C0Q. 2Mn().2]02粉末的能量色散 光谱(EDS)原子分析结果的图像。
[0116] 参考图3可见，镍、钴、锰和磷均匀地分布在制备实施例1的磷酸锂涂覆的L i [Nio. 6C00. 2Mn0. 2 ] O2 粉末(或颗粒）中。
[0117] 图4给出了制备实施例1的磷酸锂涂覆1^[附0.6(：0().2111(). 2]02粉末和未涂覆1^ [NiQ.6Co Q.2Mn().2]02粉末的、探测LiPO+片段的飞行时间二次离子质谱(ToF-S頂S)结果图。
[0118] 参考图4可见，在磷酸锂涂覆的Li [Nith6Coo.2Μη0.2]〇2粉末(或颗粒）中探测到了表 示磷酸锂的LiPO +片段，但没有在非磷酸锂涂覆的Li[NiQ.6CoQ. 2Mn().2]02粉末(或颗粒）中探测 出该片段。除了在实验中探测的LiPO +片段，当涂覆了磷酸锂时，可能探测出表示磷酸锂的 不同LixPO/片段(X可以是1-3,特别是1-3的整数，y可以是1-4,特别是1-4的整数），例如 Li2P〇2 +、Li2PO+、LiP〇2+等。
[0119] 图5给出了制备实施例1的磷酸锂涂覆1^[附0.6(：0().2111(). 2]02粉末和未涂覆1^ [NiQ.6Co Q.2Mn().2]02粉末的、探测Li2OH +片段的ToF-SMS结果图。Li2OH+片段的探测可以确认 在Li [Nio. 6C00. 2Mn0. 2 ]02粉末表面存在有锂化合物。
[0120] 参考图5可见，与未涂覆的Li[Nio.6Coo. 2Mn0. 2 ] 〇2粉末相比，磷酸裡涂覆的Li [NiQ.6CoQ.2Mn().2]0 2粉末中探测的Li2OH+片段的量大大降低。这意味着在Li [NiQ.6CoQ. 2Mn0. 2] O2粉末表面上存有的锂化合物的量因磷酸锂涂覆而显著降低了。
[0121]表2显示了制备实施例1-4的磷酸锂涂覆阴极活性材料在制备过程中磷酸锂涂覆 之前和之后，阴极活性材料表面上存有的锂量。表2中所示残留锂的量是用Warder方法测量 50g样品五次所得值的平均值。
[0122]表2
[0124] 参照表2,与涂覆之前相比，制备实施例1-4的所有磷酸锂涂覆的阴极活性材料的 残留锂量都下降了约50%。同时，残留锂的量似乎随着阴极活性材料中镍含量的提高而增 加。
[0125] 图6给出了制备实施例9和比较实施例1的半电池放电容量和循环次数变化的图。 这里，充电和放电在3.0-4.3V的电势范围内和170mA/g电流密度下进行了100个循环。
[0126] 参照图6可见，使用未涂覆的Li [NiQ.6CoQ.2MnQ.2]〇2粉末作为阴极活性材料的比较 实施例1半电池的放电容量随着充/放电循环次数的增加而显著降低(在100循环时84%)。 相比较而言，使用磷酸锂涂覆的Li[Ni Q.6CoQ.2Mn().2]〇2粉末作为阴极活性材料的制备实施例 9半电池保持了高得多的放电容量(在100循环时94%)，即使增加充/放电循环的次数。
[0127] 图7给出了制备实施例11和比较实施例3的半电池放电容量和循环次数变化的图。 这里，充电和放电在3.0-4.3V的电势范围内和190mA/g电流密度下进行了100个循环。
[0128] 参照图7可见，使用未涂覆的LUNio.sCouAlo.dOs粉末作为阴极活性材料的比较 实施例3半电池的放电容量随着充/放电循环次数的增加而显著降低（在100循环时 67.8%)。相比较而言，使用磷酸锂涂覆的1^[附0. 80)().41().1]02粉末作为阴极活性材料的制 备实施例11半电池保持了高得多的放电容量(在100循环时90.3%)，即使增加充/放电循环 的次数。
[0129] 如上所述，使用磷酸锂涂覆的Li[Ni0.8Co0.iAl().i]〇2粉末作为阴极活性材料的制备 实施例11半电池可表现出优异的寿命特性。在即使80%镍的情况下实现该效果是非常有意 义的。.
[0130] 图8给出了制备实施例12和比较实施例4的半电池放电容量和循环次数变化的图。 这里，充电和放电在3.0-4.5V的电势范围内和150mA/g电流密度下进行了100个循环。
[0131] 参照图8可见，使用未涂覆的LiCoO2粉末作为阴极活性材料的比较实施例4半电池 的放电容量随着充/放电循环次数的增加而显著降低(在100循环时31.5%)。相比较而言， 可见使用磷酸锂涂覆的LiCoO 2粉末作为阴极活性材料的制备实施例12半电池保持了高得 多的放电容量，即使增加充/放电循环的次数(在100循环时95.3%)。
[0132] 图9给出了制备实施例9和比较实施例1的半电池放电容量和循环次数变化的图。 这里，充电在4.3V的电势和20mA/g电流密度下进行，而放电在lC(170mA/g)、2C(340mA/g)、 3C(510mA/g)、5C(850mA/g)、7C(1190mA/g)、和 10C(1700mA/g)的电流密度下进行。所述充电 和放电在每个C-速率下进行5个循环。
[0133] 参照图9可见，因为实验中C-速率的增加（即，放电速率增加了），使用磷酸锂涂覆 的Li[NiQ. 6C0Q.2Mn().2]02粉末作为阴极活性材料的制备实施例9半电池比使用未涂覆的Li [Nio. 6C0Q. 2Mn0. 2 ]02粉末作为阴极活性材料的比较实施例1半电池表现出更好的速率容量。
[0134] 图IOa和IOb给出了制备实施例9和比较实施例1的半电池阻抗特性图，即交流阻抗 的 Cole-Cole图。
[0135] 参照图IOa和IOb可见，使用未涂覆的Li[NiQ.6C0Q. 2Mn().2]02粉末作为阴极活性材料 的比较实施例1半电池（图IOa)的阻抗随循环次数的增加而增加，而使用磷酸锂涂覆的Li [NiQ.6CoQ.2Mn().2]0 2粉末作为阴极活性材料的制备实施例9半电池（图IOb)的阻抗随循环次 数的增加只发生有限的增加。
[0136]