新型鋰離子電池正極材料Lix-3+1Ni1-2-x-2-y-2CryO2制備及性能研究.pdf

1、隨著鋰離子電池的發(fā)展，其中一個很大的挑戰(zhàn)是尋找到合適的正極材料來滿足日益增長的能源儲存的需要。新一代三元正極材料Li[Ni，Mn，Co]O2由于其具有比容量大、熱穩(wěn)定性高以及成本相對較低而被廣泛關(guān)注。本文考慮到鈷價格昂貴，有毒，且有放射性，因此我們考慮價格相對便宜且具有多電子轉(zhuǎn)移特點(diǎn)的鉻(Cr)來代替樣品中的鈷元素(Co)，理論上可以實(shí)現(xiàn)更多的鋰離子脫嵌，從而提高三元鋰離子電池材料的比容量。
　　 本文設(shè)計了一條操作簡單、成本低

2、廉的方法來制備Li[Ni，Mn，Cr]O2正極材料；并通過熱重分析(TG/DTA)、X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)以及恒電流充放電測試，研究了制備過程中各工藝參數(shù)對正極材料的影響，總結(jié)出最佳的制備條件。
　　 本文采用水熱法以及后退火處理合成了一系列鋰離子電池正極材料Lix/3+1Ni1/2-x/2-y/2Mnx/6+1/2-y/2CryO2(0≤x≤1，0≤y≤0.4，x+y≤1)。通過X射線衍射(XRD)、掃描電鏡

3、(SEM)、X射線光電子能譜分析(XPS)以及恒電流充放電測試，系統(tǒng)地研究了復(fù)合材料的晶體結(jié)構(gòu)、形貌以及電化學(xué)性能，并考察了不同原料配比對材料電化學(xué)性能的影響。實(shí)驗結(jié)果表明，制得的Lix/3+1Ni1/2-x/2-y/2Mnx/6+1/2-y/2CryO2正極材料結(jié)晶度高，粒度分布均勻。其中，樣品Li1.1833Ni0.2Mn0.5667Cr0.05O2的首次充放電比容量最高，分別為153.5和213.8mAh/g（電壓范圍為2.0-5