鋰鎳錳氧化物正極材料的合成與性能.pdf

1、鋰鎳錳氧化物電極材料是當(dāng)前鋰離子電池新一代正極材料的研究熱點(diǎn)之一。鋰離子電池的迅速發(fā)展要求進(jìn)一步研究和改善正極材料的性能,本文采用結(jié)構(gòu)分析、表面形貌分析和電化學(xué)研究方法等實(shí)驗(yàn)手段，從合成方法、結(jié)構(gòu)特征、電化學(xué)性能等多方面對(duì)鋰鎳錳氧化物電極材料進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，制備出性能良好的鋰鎳錳氧化物電極材料。 通過對(duì)共沉淀、前驅(qū)體預(yù)焙燒和高溫固相燒結(jié)過程各種影響因素進(jìn)行分析和優(yōu)化，特別是對(duì)合成過程中的燒結(jié)溫度和燒結(jié)時(shí)間的優(yōu)化，建立了共沉淀．

2、高溫固相合成鋰鎳錳氧化物正極材料的方法。采用優(yōu)化合成條件，在前驅(qū)體制備采用同時(shí)加料方式、鋰鹽過量5％、800~C下燒結(jié)24h、液氮中冷卻合成的LiNi<,0.5>Mn<,0.5>O<,2>電極材料具有良好的層狀結(jié)構(gòu)特征和電化學(xué)性能，在20mA·g<'-1>、2.5V-4.3V條件下首次放電容量達(dá)到151.3mAh·g<'-1>，30次循環(huán)后容量保持率達(dá)到94.1％。 本文系統(tǒng)研究了鈷的摻雜對(duì)鋰鎳錳氧化物電極材料結(jié)構(gòu)和性能的影響。

3、采用爐外空氣中冷卻方式，得到的LiNi<,0.475>Mn<,0.475>Co<,0.05>O<,2>電極材料和LiNi<,0.45>Mn<,0.45>Co<,0.1>O<,2>電極材料在20mA·g<'-1>、2.5V-4.3V條件下首次放電容量分別達(dá)到151.6mAh·g<'-1>和157.4mAh·g<'-1>，30次循環(huán)后容量保持率為95.6％和95.4％。而相同條件下制備的LiNi<,0.5>Mn<,0.5>O<,2>電極材料