鋰離子二次電池正負(fù)極材料的制備及電化學(xué)性能研究.pdf

1、論文采用了新型的正極材料合成方法制備了LiCoxNi1-xO2材料，該方法以鈷鎳合金為出發(fā)點(diǎn)，通過電解合金得到CoxNi1-x(OH)2(x=0.2，0.5，0.8)，然后以此電解產(chǎn)物作為前驅(qū)物經(jīng)固相反應(yīng)后得到正極材料LiCoxNi1-xO2(x=0.2，0.5，0.8)。研究表明材料的電化學(xué)性能隨著材料中Ni含量的增加而提高。在氧氣氣氛中制備的材料相比在空氣中制備的材料具有更高的充放電容量和更好的循環(huán)性能。 論文進(jìn)一步采用電解

2、法從NiCoMn合金出發(fā)制備了LiCoxNiyMn1-x-yO2正極材料，材料中三種金屬元素得到了均勻分散混和，產(chǎn)物粒度較小，形貌規(guī)整。材料的晶胞參數(shù)和各元素價(jià)態(tài)隨材料中各金屬元素比例不同而發(fā)生相應(yīng)變化。隨著Co含量的增加，材料的比容量、充放電可逆性和循環(huán)性能逐漸增強(qiáng)。其中LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2材料綜合性能最好，具有較高的放電容量和循環(huán)性能，能夠承受較高的充放電電流和過充電壓，熱穩(wěn)定性較好，具有很好的應(yīng)用前景。

3、論文采用溶膠凝膠法制備了LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2正極材料，并研究了不同摻雜量的Y元素對(duì)于LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2材料結(jié)構(gòu)和性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)摻雜量＞1％后Y元素不能很好的融入材料的晶格之中。電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明少量Y元素的摻雜(1％-3％)可以明顯改善LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2材料的循環(huán)性能。 論文還研究了CoO填充多壁碳納米管復(fù)合材料的儲(chǔ)鋰性能。通過濕化學(xué)法實(shí)現(xiàn)了多壁碳納米管的純化

4、、開管和填充。TEM和XRD測(cè)試顯示碳納米管被不連續(xù)CoO納米顆粒填充。電化學(xué)性能研究中發(fā)現(xiàn)，CoO的填充顯著改善了多壁碳納米管的鋰離子嵌入/脫出性能，改善了電壓滯后現(xiàn)象，提高了材料的比容量并具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性。研究表明高活性納米氧化物顆粒填充于碳納米管后形成的復(fù)合材料可以綜合兩者的優(yōu)勢(shì)，有效的實(shí)現(xiàn)了碳納米管的改性。 論文對(duì)鋰離子二次電池正極材料失效機(jī)理進(jìn)行了研究。研究表明正極材料在充放電循環(huán)中的性能衰減是多種原因綜合作用的結(jié)