鋰離子電池富鋰正極材料Li[Ni-,x-Li-,1-3-2x-3-Mn-,2-3-x-3-]O-,2-的研究.pdf

1、鋰離子電池作為二次綠色電池已在便攜式電子設備等許多領域得到了廣泛應用，并開始拓展電動汽車等大容量電池市場。由于市場化的正極材料容量低、成本高，難以滿足電子產(chǎn)品和設備對高容量及低成本的要求，近年來容量高、價格低廉和循環(huán)穩(wěn)定性好的富鋰正極材料正引起廣泛關注。 本論文采用共沉淀前驅(qū)體和Li鹽混合燒成制備鋰離子電池富鋰正極材料Li[NixLi1/3-2x/3Mn2/3-x/3]O2(x=1/5，1/4，1/3)，并對其配鋰比例、結構、電

2、化學性能和煅燒溫度進行了研究，按鋰化學計量的105％配鋰，在950℃燒成的樣品性能最好，放電容量高達240mAh/g。對容量緩升現(xiàn)象的研究證明，經(jīng)過小電流活化的富鋰正極材料，在后續(xù)較大電流的循環(huán)過程中材料具有較高較穩(wěn)定的容量，并且在低電位限制的循環(huán)條件下，表現(xiàn)出較高容量和循環(huán)穩(wěn)定性，另外，小粒徑高比表面積可縮短該活化過程。 采用非原位XRD和XAFS技術對富鋰材料Li[Ni0.2Li0.2Mn0.6]O2首次充放電過程中的微觀結

3、構進行了研究。研究表明：富鋰材料在首次循環(huán)過程中結構發(fā)生變化，后續(xù)循環(huán)結構穩(wěn)定，經(jīng)過50個循環(huán)層狀構型基本保持不變，a、c值和體積增大，重整后的結構具有通暢的Li+脫嵌通道，更利于Li+的遷移；EXAFS研究表明：低電位脫鋰時Mn，Ni原子第一配位鍵長減小，第二配位鍵長增加，MO6八面體收縮，過渡金屬層間距增大。 貯存性能的研究表明：富鋰正極材料Li[NixLi1/3-2x/3Mn2/3-x/3]O2(x=1/5，1/4)在空氣