鋰電池正極材料LiNi2-3Mn1-3O2的制備和表征.pdf

1、LiNi2/3Mn1/3O2成本低、安全性高并且環(huán)保,是一種有吸引力的鋰離子電池正極材料,可以用于替代傳統(tǒng)LiCoO2正極。本文研究了兩種高能鋰電池正極材料LiNi2/3Mn1/3O2的合成方法--聚乙二醇(PEG400)輔助合成以及草酸共沉淀。通過材料表征手段和電化學性能測試,確定PEG400輔助合成的作用,并優(yōu)化了具有工業(yè)潛力的草酸共沉淀制備方法。
　　PEG400輔助合成中,將PEG400加入前驅(qū)體和草酸中,在800℃燒結(jié)制

2、得LiNi2/3Mn1/3O2材料。測試結(jié)果表明此合成方法能有效改善LiNi2/3Mn1/3O2材料性能。制備的LiNi2/3Mn1/3O2樣品結(jié)構(gòu)和形貌經(jīng)由X射線衍射、結(jié)構(gòu)精修和掃描電鏡表征。結(jié)果表明,相較于沒有PEG400輔助合成的LiNi2/3Mn1/3O2,PEG400處理的樣品具有更好的Li/Ni有序、更高的結(jié)晶度和更加均勻的粒徑分布。對材料首次放電容量,50圈循環(huán)性能和倍率性能進行研究,結(jié)果表明,PEG400輔助合成的樣品P

3、EG10在2.7-4.5V間0.1C倍率電流下,具有初始放電容量172mAhg-1,而未經(jīng)PEG400處理的材料僅具有115mAhg-1的容量。PEG10在1C倍率下放電容量為111mAhg-1,而未處理材料僅具有27mAhg-1的容量。這可能歸功于LiNi2/3Mn1/3O2材料更好的Li/Ni有序和更高的結(jié)晶度。
　　草酸共沉淀合成通過對比實驗對溶液pH值和前驅(qū)體的濃度進行了優(yōu)化。采用XRD和SEM對所制備的LiNi2/3Mn