鋰離子電池正極材料LiCoO-,2-的制備及電化學(xué)性能測試.pdf

1、正極材料是鋰離子電池開發(fā)研究的一個重要部分，主要包括層狀結(jié)構(gòu)的LiCoO2、LiNiO2和尖晶石結(jié)構(gòu)的LiMn2O4以及它們的摻雜化合物。其中，LiCoO2作為鋰離子電池正極材料由于具有工作電壓高，較好的循環(huán)性能和安全性，較易制備等特點(diǎn)，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。盡管LiCoO2成本較高，但在一定時期內(nèi)尚無其它材料可以取代LiCoO2的主流地位。因此，選擇適宜的前驅(qū)體，優(yōu)化合成條件，降低成本，對LiCoO2系統(tǒng)進(jìn)行研究仍具有現(xiàn)實(shí)意義。

2、 論文首先綜述了目前鋰離子電池正極材料LiCoO2的研究進(jìn)展，簡單介紹了鋰離子電池正極材料LiCoO2的結(jié)構(gòu)，制備方法及其制備特點(diǎn)，摻雜元素及其表面處理對正極材料性能的影響，提出了今后研究的方向。然后研究了作為制備鋰離子電池正極材料LiCoO2的前驅(qū)體β-Co(OH)2的合成及其三價鈷的百分含量分析。進(jìn)一步討論了作為制備LiCoO2的前驅(qū)體CoOOH的合成，確定了最佳的合成條件。在此基礎(chǔ)上，研究了在空氣中，分別以自制的β-Co(OH)

3、2和CoOOH為前驅(qū)體，采用固相合成法制備LiCoO2時，固相合成條件對其結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。研究表明：反應(yīng)預(yù)處理方式、研磨時間、鋰源、鋰鈷初始摩爾比、煅燒溫度和時間等固相合成條件對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能具有顯著的影響。對分別以β-Co(OH)2和CoOOH為前驅(qū)體合成的LiCoO2的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能進(jìn)行了比較研究。以三價的CoOOH為前驅(qū)體比用二價的β-Co(OH)2為前驅(qū)體，其煅燒溫度有所降低，但是其首次充放電效率有所下降。