鋰離子電池正極材料的制備改性及其性能表征.pdf

1、鋰離子電池由于其體積小、重量輕、比能量高、使用壽命長(zhǎng)、安全性能高、循環(huán)效率好、綠色環(huán)保，現(xiàn)在得到越來越多研究者的重視。目前，商業(yè)應(yīng)用主要使用的鋰離子正極材料為L(zhǎng)iCoO2。但是，由于其成本過高以及Co是有毒害的元素，很難被商業(yè)大型的動(dòng)力電池采用。因此，人們急切需要研究其他正極材料以取代LiCoO2。本論文主要研究LiMn2O4這種含Mn的鋰離子電池正極材料，通過對(duì)合成條件的研究以及對(duì)材料的改性，來嘗試改善電池的電化學(xué)性能。本文主要工作如

2、下：
　　1．采用水熱法在商業(yè)級(jí)LiMn2O4的表面進(jìn)行LiMnPO4包覆處理，得到了LiMnPO4包覆的LiMn2O4復(fù)合正極材料。在一系列反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)濃度和反應(yīng)溶劑下分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，考察不同合成條件對(duì)LiMnPO4正極材料形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。進(jìn)一步研究表明，包覆量為1wt%LiMnPO4的LiMn2O4無論在25℃或55℃下，電化學(xué)性能都有較大的改善。在1C的倍率下，首次放電比容量高達(dá)114mAh2g-1，經(jīng)過常溫下50

3、次循環(huán)后容量保持率高達(dá)96%。再升溫至55℃繼續(xù)循環(huán)50次，其最終容量為109mAh2g-1，為初始容量的96%。
　　2．采用溶膠凝膠法在噴霧干燥法制備的LiMn2O4的表面進(jìn)行AZO氧化物包覆處理，得到了AZO包覆的LiMn2O4正極材料。實(shí)驗(yàn)表明，AZO包覆處理并未改變LiMn2O4材料的結(jié)構(gòu)。在高溫1C的倍率下，包覆量為1.5wt%的LiMn2O4的最高放電比容量為114.2mAh·g-1，經(jīng)過100次循環(huán)后比容量仍然有1