鋰離子電池新型電極材料的研究.pdf

1、由于具有高輸出電壓、比能量大、容量大、循環(huán)壽命長等優(yōu)點，鋰離子電池被廣泛應(yīng)用。本文的主要內(nèi)容是鋰離子電池電極材料的研究。其中，正極材料是利用無氨絡(luò)合劑制備了Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2前驅(qū)體；通過Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2前驅(qū)體與不同鋰源燒結(jié)得到LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2三元正極材料；負(fù)極部分是針對鋰離子電池過渡金屬氧化物ZnO負(fù)極材料循環(huán)性能差等的問題，利用化學(xué)法對該材料進(jìn)行碳包覆改性。
　

2、　本文的主要研究工作和取得結(jié)論如下：
　　1）研究了燒結(jié)工藝對LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2三元正極材料物理性能和電化學(xué)性能的影響。測試發(fā)現(xiàn)：當(dāng)選用碳酸鋰為鋰源，n(Li):n(Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2)=1.05:1,燒結(jié)溫度為850℃，保溫時間為12h時，與球形Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2共混后燒結(jié)制備出的三元正極材料具有最佳的層狀結(jié)構(gòu)、較高的倍率性能和良好的循環(huán)穩(wěn)定性。
　　2）在不

3、同絡(luò)合劑下采用共沉淀法制備了Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2三元前驅(qū)體。分析發(fā)現(xiàn)：當(dāng)選用絡(luò)合劑C3H6O3，反應(yīng)溫度為70℃，n(C3H6O3):n(Ni2++Co2++Mn2+)=2:3時，前驅(qū)體具有最高的結(jié)晶性能和比表面積，適中的振實密度。
　　3）研究了共沉淀溫度和絡(luò)合劑濃度對制備的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2三元正極材料物相結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。測試發(fā)現(xiàn):當(dāng)選用絡(luò)合劑C3H6O3，反應(yīng)溫度為70℃，n(

4、C3H6O3):n(Ni2++Co2++Mn2+)=2:3時，材料具有最佳的層狀結(jié)構(gòu)、較高的首次放電容量和良好的循環(huán)穩(wěn)定性。
　　4）研究了碳包覆改性對ZnO負(fù)極材料的物理性能和電化學(xué)性能影響。采用濕化學(xué)法制備Zn(NO3)2/間苯二酚-甲醛（RF）干凝膠，在Ar氣氛中，煅燒該干凝膠制備ZnO/C復(fù)合材料。跟普通ZnO材料相比，表現(xiàn)出更好的循環(huán)穩(wěn)定性，這歸因于復(fù)合微球的鑲嵌結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)起到了緩沖膨脹、抑制團(tuán)聚和提高導(dǎo)電性的作用。