電極反應(yīng)發(fā)生在電極/電解質(zhì)界面，改變?nèi)牧想娀瘜W(xué)性能的一個(gè)有效方法是對材料進(jìn)行表面涂層。涂層可以改進(jìn)材料的可逆比容量，循環(huán)性能和倍率性能，以及熱性能。但涂層對電極性能的影響高度依賴于涂層的性能、含量、熱處理?xiàng)l件等。常見的涂層有金屬氧化物(Al203、2r02~Ce02、Ti02、Mg0、B203、Zn0)、氟化物(LiF、AIF3)、磷酸鹽(SnPO。、Li3P04)等。

(1)Al203涂層

Al2O3被認(rèn)為是氧化物涂層中最好的氧化物，Al2O3涂層是離子和電子的絕緣體，熱處理后生成Li-AI-Co-0層，該層會(huì)抵御HF對活性材料的腐蝕，可以降低表面阻抗并改進(jìn)循環(huán)穩(wěn)定性。Al203涂層可以采用沉淀法、凝膠溶膠法，還可以采用沉積的方法。Rileyt采用原子沉積方法(ALD)在Li(Ni“3MnCo)O：上沉積了Al：O討論了涂層厚度對材料性能的影響。通過XRD，Raman和FTIR試驗(yàn)檢測表明涂層后材料結(jié)構(gòu)未發(fā)生變化。電化學(xué)阻抗譜的研究結(jié)果表明在Li(Ni，，3Mn1/3Co1/3)0：上沉積4層(8.8A)Al2O3可以防止HF的侵蝕，充電電壓可以提高到4.5V以上。只要沉積2層Al20，，循環(huán)100次容量保持率從65%提高到91%（用C/2倍率）。但涂層過厚會(huì)帶來負(fù)面影響，如高的過電位和低的容量。他們認(rèn)為，Al20。通過形成Al-O-F和Al-F層可以成為HF的清除劑，限制了電解液中HF的含量。但Al，0，涂居厚度對電池性能有較大影響。采用ALD方法涂層厚度在8.8A以下會(huì)有較好的電化學(xué)性能。

(2)Zn0涂層

Kong采用原子沉積方法(ALD)在LiNio.sCoMno，02正極材料沉積了超薄Zn0涂層，涂層后材料有效地改進(jìn)了523材料的電化學(xué)性能。主要是防止了活性材料中金屬離子的溶解，HF的腐蝕，改進(jìn)了在高電壓下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。超薄的Zn0涂層并不阻擋充放電過程當(dāng)中鋰離子的擴(kuò)散，有效提高了材料的放電比容量。

(3)AIF：涂層

氟化物修飾也是一種用來改善層狀化合物電化學(xué)性能的有效方法。由于Al：0。涂層會(huì)通過Al-O-F逐漸轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的AIF。，保護(hù)了活性材料不被HF腐蝕。Myung等sa1在三元材料上涂了AIF，，討論了從室溫到6000C，AIF，涂層對化學(xué)脫鋰的Li0.3，[Nil/3CoMn3]0：材料熱穩(wěn)定性的影響。熱重分析結(jié)果表明涂層后由0：析出造成失重減少，未涂AIF，的粉體失重伴隨著不可逆相轉(zhuǎn)變，由R3m相轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎郊饩郌d3m，高溫XRD實(shí)驗(yàn)表明涂層延遲了相轉(zhuǎn)變，在有電解液的條件下，放熱主峰向高溫移動(dòng)且放熱量減少，主要是表層形成了Li-Al-O。

(4)Al203、Nb205、Ta205、Zr0，和Zn0涂層

Myung等研究了Al203、Nb205、Ta205、2r07和Zn0涂層對Li[Li1.05Ni0.4Co0.15Mn0.4]O2電化學(xué)性能的影響。金屬氧化物涂層不參與電化學(xué)反應(yīng)，大大改進(jìn)了電池在600C的循環(huán)性能。經(jīng)表面修飾的三元材料有更高的容量和容量保持率，降低了循環(huán)過程的界面電阻。幾種涂層中Al2O3，涂層材料有最好的性能。涂層能夠改進(jìn)Li[Li1.05Ni0.4Co0.15Mn0.4]O2材料性能是由于在涂層和電解質(zhì)間形成了M-F防護(hù)層，有效地防止了金屬離子的溶解。

(5)復(fù)合陰離子涂層

復(fù)合陰離子涂層主要以磷酸鹽為主。涂層中，P=O鍵可以提高材料的化學(xué)穩(wěn)定性，保護(hù)電極材料不受電解液的酸腐蝕，強(qiáng)的PO。共價(jià)鍵與金屬離子結(jié)合可以改善熱穩(wěn)定性。AIPO。、Co，(PO。)、SnPO。可以改進(jìn)電極的循環(huán)性和熱穩(wěn)定性，但是也有文獻(xiàn)認(rèn)為這類涂層由于涂層材料導(dǎo)電性不好，阻礙了鋰離子的擴(kuò)散弘卅。他們認(rèn)為Li，PO。基是鋰離子導(dǎo)體，可以提高本體材料的電化學(xué)性能。

HanGabSong用Li，P04(x=0，1.5，3)、LiNiP04和Li0.5Nil.25P04在商業(yè)化的Li[N10.4Co。，Mno.。lO：材料上進(jìn)行涂層，研究了涂層對材料性能的影響。研究結(jié)果表明涂層材料確切的組分會(huì)影響材料性能。這是由于涂層材料容易擴(kuò)散進(jìn)電極表面，且納米涂層材料高表面能易與Li、Co、Ni、Mn反應(yīng)，另外儲(chǔ)存過程中形成的Li：O也會(huì)與涂層反應(yīng)，形成不同化合物，這些都會(huì)影響材料的性能。Li3P04、Lii.sPO。，PO。涂層是非晶相，LiNiPO。、L10.5Nil.2，PO。有非與晶相小顆粒的混合。非晶相結(jié)構(gòu)更有利于鋰的擴(kuò)散。涂層中的Li不參與脫嵌反應(yīng)，但可穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，防止活性材料與電解液的反應(yīng)，提高了材料的循環(huán)性能。在50℃儲(chǔ)存3天后交阻抗實(shí)驗(yàn)表明，Li3PO4涂層有最好的性能。但是在相同涂層組分時(shí)制備條件的影響也是明顯。