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文檔簡介
1、由于Co價格昂貴，且有一定毒性，人們一直試圖尋找目前廣泛商品化的鋰離子電池正極材料LiCoO2的替代材料。其中LiNixCo1—2xMnxO2系列材料相對于LiCoO2材料成本更低，且有望得到更好的性能，早已成為國內(nèi)外的研究熱點。 本文采用碳酸鹽共沉淀法成功合成了球形LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正極材料，同時采用TG—DTA、ICP、XRD、SEM、模擬電池測試等多種測試手段對該體系的制備與結(jié)構(gòu)、形貌、性能做了系統(tǒng)的
2、研究。綜合考察了預(yù)處理方式和高溫處理方式對材料的影響，優(yōu)化了合成工藝。實驗表明：控制溶液pH值在7.4—7.6，沉淀劑與金屬鹽溶液濃度比為1.2～1.5，反應(yīng)溫度為50℃得到球形前體，氧化、摻Li后850℃下煅燒15h得到的材料有很好的電化學(xué)性能。2.5—4.5V，0.05C放電時，材料比容量可達191.5mAh/g； 2C放電仍有169.2mAh/g； 0.1C循環(huán)30圈，保持率為97.2％。對LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材
3、料摻Li改性發(fā)現(xiàn)適量增加Li含量能顯著提高材料循環(huán)性能，Li1.1Ni1/3CO1/3Mn1/3O2材料綜合性能最佳。在LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料的基礎(chǔ)上，進一步降低Co含量，得到LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2和LiNi0.45Co0.1Mn0.45O2材料，降低了成本，循環(huán)性能也有所提高。LiNi0.45Co0.1Mn0.45O2材料循環(huán)性能優(yōu)異，但比容量不高，倍率性能差。LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2
4、材料具有優(yōu)異的電性能：比容量可達193.3 mAh/g； 2C放電比容量為170.6 mAh/g； 0.1C循環(huán)30圈容量保持率為93.0％。作為比較，用氫氧根法合成出了LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料，經(jīng)優(yōu)化比較得出該體系在前體制備時控制pH在10.5，高溫處理時煅燒溫度選擇950℃時材料性能最好。本實驗未使用氨水等絡(luò)合劑，合成出的材料為塊狀粒子。用兩種共沉淀法合成出的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料均有較高的比容
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