lini0.5co0.2mn03o2稀土離子摻雜及其包覆造粒工藝研究學科專業(yè):_第1頁
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1、摘要 I 摘要 I 論文題目: 論文題目:LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 稀土離子摻雜 稀土離子摻雜及其 及其包覆造粒工藝 包覆造粒工藝研究 研究 學科專業(yè):材料物理與化學 學科專業(yè):材料物理與化學 研 究 生: 生:洪 繁 簽名: 簽名: 指導教師:張衛(wèi)華 指導教師:張衛(wèi)華 副教授 副教授 簽名: 簽名:

2、 摘 要 LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 三元正極材料(NCM523)具有高比容量、低成本等優(yōu)勢,是目前動力電池正極材料的研究熱點之一。 針對動力電池用三元正極材料在高溫、 高倍率條件下比容量低、循環(huán)保持率低的問題,本文采用改進的溶膠凝膠工藝對正極材料進行 Al2O3、LiAlO2包覆和稀土摻雜處理; 采用改進的溶膠凝膠工藝對正極材料進行燒結(jié)造粒處理, 討論上述不同工藝處理對相應(yīng)的正極材料的放電比容量和循環(huán)

3、保持率的影響規(guī)律。 主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下: (1) 采用改進的溶膠凝膠法對 NCM523 實現(xiàn)了連續(xù)均勻的 Al2O3、LiAlO2 包覆,電化學性能提升顯著:NCM523、0.2 mol% Al2O3 和 0.4 mol% LiAlO2 包覆樣品在 50 ℃下,3 C 倍率 100 次循環(huán)后放電比容量分別是 60.8 mAh/g、98.02 mAh/g、107.45 mAh/g,循環(huán)保持率分別是 52.9%、69.8%、75.5%。

4、 (2) 采用沸騰床包覆造粒和燒結(jié)造粒兩種工藝均能達到將小尺寸 NCM523 團聚成多孔隙大顆粒的目的。 其中0.4 mol% LiAlO2包覆樣品經(jīng)燒結(jié)造粒處理后高溫電化學性能優(yōu)異:50 ℃條件下,3 C 倍率循環(huán) 150 次后的放電比容量為 135.1 mAh/g,相比未造粒樣品提升了37.8%,循環(huán)保持率達到 85.4%。 (3) 采用改進的溶膠凝膠法制備了 Nd 摻雜 Li(Ni0.5Co0.2Mn0.3)1-xNdxO2(x=

5、0.0025, 0.004,0.006,0.008)正極材料。Nd 摻雜量 x=0.004 時,高溫電化學性能優(yōu)異:在 50 ℃下,3 C 倍率 300 次循環(huán)后的放電比容量為 102.6 mAh/g,循環(huán)保持率為 83.7%。 (4) 將 LiAlO2 包覆和燒結(jié)造粒工藝相結(jié)合對 Nd 摻雜 NCM523 樣品進行改性制備得到Nd-NCM523-LiAlO2 正極材料。樣品在高溫、高倍率下的電化學性能優(yōu)異:在 50 ℃下,3 C倍率

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