鋰離子電池正極材料LiNi1-3Co1-3Mn1-3O2的制備及性能研究.pdf

1、近年來(lái)環(huán)境污染嚴(yán)重，資源問(wèn)題緊張，鋰離子電池作為新一代的儲(chǔ)能材料順應(yīng)時(shí)代之勢(shì)應(yīng)運(yùn)而生，并以其能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)記憶效應(yīng)、穩(wěn)定性能高、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)蓬勃發(fā)展。傳統(tǒng)的鋰電池由于自身的缺陷制約了其發(fā)展。就此，集傳統(tǒng)鋰電池的優(yōu)異性質(zhì)于一身的三元鋰離子電池正極材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2在市場(chǎng)及科學(xué)研究中占有一席之地。本文采用高溫固相法、高溫固相-球磨法、溶膠凝膠法、溶膠凝膠-球磨法分別制備LiNi1/3Co1/3Mn1/3

2、O2，并對(duì)球磨處理的材料用回火的方法進(jìn)行優(yōu)化，采用XRD、SEM以及電化學(xué)方法對(duì)材料的性能進(jìn)行了測(cè)試。
　　高溫固相法中，800℃下馬弗爐焙燒10h的鋰離子電池正極材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2綜合性能較好。在0.1C倍率下首次放電比容量達(dá)135.0mAh/g，效率達(dá)到84.9％，循環(huán)40次后容量保持率高達(dá)94.7％。
　　高溫固相球磨法中，經(jīng)過(guò)高溫球磨焙燒2h的材料已初步具有六方晶系的單一結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)回火工藝后，

3、材料在結(jié)構(gòu)、形貌和電化學(xué)性能方面均有所提高。其中700℃下高溫球磨焙燒2h，馬弗爐中900℃回火6h的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料性能最優(yōu)。在0.1C倍率下首次放電比容量達(dá)137.8mAh/g，效率達(dá)到87.1％，循環(huán)40次后容量保持率高達(dá)89.8％。
　　采用溶膠-凝膠法制備的材料在800℃下馬弗爐焙燒10h后顯示出的綜合性能較好。材料在0.1C倍率下首次放電比容量達(dá)168.2mAh/g，效率達(dá)到89.9％，循環(huán)4