改性LiNiO2的制備及其電化學(xué)性能研究.pdf

1、改性LiNiO2具有與LiCoO2相同的層狀結(jié)構(gòu)，被認(rèn)為是極具潛力的鋰離子電池正極材料。
　　本論文用共沉淀結(jié)合高溫兩段燒結(jié)法制備LiNiO2，并確定了優(yōu)化的制備工藝條件。對(duì)LiNiO2進(jìn)行了Co摻雜實(shí)驗(yàn)，并確定了最佳摻雜量，制備出了LiNi0.8Co0.2O2。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了Zn、Al摻雜和MgO、Al2O3包覆實(shí)驗(yàn)，制備了性能相對(duì)較好的摻雜和包覆材料，并結(jié)合摻雜和包覆兩者的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)行了摻雜和包覆共同作用改性實(shí)驗(yàn)。并對(duì)所得材

2、料進(jìn)行了電化學(xué)性能測(cè)試、結(jié)構(gòu)表征和微觀形貌觀察。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在0.2C（3.0-4.2V，vs.Li+/Li）充電倍率下，LiNiO2的首次放電比容量為197.3mAh·g-1，100次循環(huán)后，其容量保持率為67.3％。LiNi0.8Co0.2O2的首次放電比容量為190.2mAh·g-1，100次循環(huán)后，容量保持率為80.4%。盡管摻Co后首次比容量降低了一些，但是100次后循環(huán)性能得到較大的提高。
　　隨著Zn摻

3、入量的增加，LiNi0.8-xZnxCo0.2O2的首次放電比容量和循環(huán)性能先提高后降低。Al摻入量的增加，使LiNi0.8-xAlxCo0.2O2的首次放電比容量逐漸減小，循環(huán)性能逐漸提高。Zn、Al摻雜體系中，LiNi0.78Zn0.02Co0.2O2的電化學(xué)性能相對(duì)較好。
　　隨著包覆量的增加，MgO、Al2O3包覆LiNi0.8Co0.2O2材料均呈現(xiàn)首次放電比容量逐漸減小、循環(huán)性能先提高后降低的趨勢(shì)。對(duì)比包覆實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，0

4、.5%Al2O3包覆LiNi0.8Co0.2O2的電化學(xué)綜合性能相對(duì)較好，而且，其循環(huán)性能要好于LiNi0.78Zn0.02Co0.2O2。
　　結(jié)合摻雜和包覆的特點(diǎn)，制備了0.5%Al2O3包覆LiNi0.78Zn0.02Co0.2O2。材料的首次放電比容量為192.8mAh·g-1（0.2C、3.0-4.2V，vs.Li+/Li），100次循環(huán)后，放電比容量為180.8mAh·g-1，容量保持率為93.9%，綜合電化學(xué)性能得到