鈷酸鋰超細(xì)粉末的制備及其電化學(xué)性能表征.pdf

1、鈷酸鋰電極材料具有較高的比容量和良好的循環(huán)穩(wěn)定性能,是目前廣泛使用的鋰離子電池常用的正極材料之一。傳統(tǒng)的固相反應(yīng)法合成鈷酸鋰需要在850℃以上的高溫,得到粉末的顆粒尺寸比較大,并且化學(xué)成分不太均勻。顆粒尺寸大的鈷酸鋰粉末比表面積小,電化學(xué)反應(yīng)的活性低,導(dǎo)致充放電速率慢且能量密度較低。為了克服這些困難,很多研究一直致力于合成粒徑較小的鈷酸鋰粉末,而以溶膠凝膠為基礎(chǔ)的溶液法是一種非常具有吸引力的替代方法。在溶液法制備粉末材料的過(guò)程中,反應(yīng)物

2、各成份能在溶液中實(shí)現(xiàn)均勻混合,能夠在較低的溫度下制備所需材料,有效地縮短了反應(yīng)時(shí)間。
　　本文以LiCoO2電極材料為研究對(duì)象,以乙酸鋰和乙酸鈷為原材料,分別采用檸檬酸、馬來(lái)酸、丙酸、丙烯酸作為螯合劑制備了LiCoO2粉末。采用 X射線衍射和掃描電鏡測(cè)試比較了四種螯合劑制備的樣品結(jié)果,其中丙烯酸作為螯合劑的最好。之后選擇丙烯酸作為螯合劑,系統(tǒng)地研究了溶膠凝膠法和靜電紡絲法制備鈷酸鋰粉末的工藝。
　　采用X射線衍射、掃描電鏡、

3、透射電鏡分別表征了兩種方法制備的鈷酸鋰粉末的微觀結(jié)構(gòu)和形貌。將制備的LiCoO2電極材料作為正極,鋰片作為對(duì)電極,以1mol/L的LiPF6/EC+DMC(體積比1:1)為電解液,在充滿(mǎn)氬氣的手套箱里組裝成CR2025型扣式電池。分別采用電化學(xué)工作站、電池充放電測(cè)試儀測(cè)試了扣式電池的循環(huán)伏安和恒流充放電性能,并比較了兩種方法制備樣品的測(cè)試結(jié)果。
　　在相對(duì)較低的燒結(jié)溫度下,通過(guò)靜電紡絲法得到了結(jié)晶性很好、晶粒尺寸較小的鈷酸鋰粉末。