鋰離子電池正極材料LiNixMnxCo1-2xO2體系的制備與性能研究.pdf

1、隨著鋰離子電池的出現(xiàn)與高速發(fā)展，鋰離子二次電池與人類的各項(xiàng)發(fā)展息息相關(guān)。從鋰離子電池發(fā)現(xiàn)至今，人們一直在研究如何提高改善現(xiàn)有電池的水平改革現(xiàn)有的電池材料。正極材料作為鋰離子電池的重要組成部分，它是決定電池性能好壞的重要因素。三元正極材料是目前為止最具有發(fā)展前景的，最有可能成為鋰離子動(dòng)力電池的制作材料。本文中研究了LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料的制備過程中各個(gè)反應(yīng)條件對(duì)材料各項(xiàng)性能的影響，并優(yōu)化出最佳的反應(yīng)工藝條件。
　

2、　本文中采用共沉淀法制備三元前驅(qū)體，將三元前驅(qū)體氧化物與鋰鹽混合后用高溫固相法合成LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料。在前驅(qū)體制備階段，研究了反應(yīng)pH值和反應(yīng)溫度對(duì)材料振實(shí)密度、表面形貌、微觀結(jié)構(gòu)以及各項(xiàng)電化學(xué)循環(huán)性能的影響。綜合分析上述測(cè)試結(jié)果得出結(jié)論：反應(yīng)pH值為8時(shí)，室溫條件下得到的三元前驅(qū)體氧化物擁有很好的物理化學(xué)性能。相應(yīng)的根據(jù)此條件下制備的前驅(qū)體與鋰鹽混合后得到的三元材料經(jīng)過各項(xiàng)性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明此反應(yīng)條件下得到

3、的樣品性能更加優(yōu)異。
　　將得到的性能最優(yōu)的前驅(qū)體與鋰鹽混合后利用固相反應(yīng)法經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)得到LiNi1/3CO1/3Mn1/3O2材料，本部分中研究不同的燒結(jié)溫度對(duì)材料性能的影響。測(cè)試了不同燒結(jié)溫度下得到的三元材料各項(xiàng)物理化學(xué)性能，包括：表面形貌、微觀結(jié)構(gòu)和各項(xiàng)電化學(xué)循環(huán)性能。經(jīng)過分析比較得出，燒結(jié)溫度為900℃得到的三元材料性能最好。
　　本文中還對(duì)LiMnxNixCo1-2xO2體系進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)過程中制備了四種不同比

4、例的三元材料分別為：a：x=0.5 LiMn0.5Ni0.5O2，b：x=0.45 LiMn0.45Ni0.45Co0.1O2，c：x=0.4 LiMn0.4Ni0.4Co0.2O2，d：x=0.333 LiMn1/3Ni1/3Co1/3O2。將四種樣品進(jìn)行各項(xiàng)測(cè)試比較分析結(jié)果，綜合分析后c：x=0.4 LiMn0.4Ni0.4Co0.2O2樣品為這一體系中最適宜的比例。后面還對(duì)這四種材料制成的扣式電池進(jìn)行循環(huán)伏安測(cè)試和電化學(xué)阻抗譜測(cè)試