鋰鎳錳氧化物正極材料的合成與性能.pdf

1、鋰鎳錳氧化物電極材料是當前鋰離子電池新一代正極材料的研究熱點之一。鋰離子電池的迅速發(fā)展要求進一步研究和改善正極材料的性能,本文采用結(jié)構(gòu)分析、表面形貌分析和電化學研究方法等實驗手段，從合成方法、結(jié)構(gòu)特征、電化學性能等多方面對鋰鎳錳氧化物電極材料進行了系統(tǒng)的研究，制備出性能良好的鋰鎳錳氧化物電極材料。 通過對共沉淀、前驅(qū)體預焙燒和高溫固相燒結(jié)過程各種影響因素進行分析和優(yōu)化，特別是對合成過程中的燒結(jié)溫度和燒結(jié)時間的優(yōu)化，建立了共沉淀．

2、高溫固相合成鋰鎳錳氧化物正極材料的方法。采用優(yōu)化合成條件，在前驅(qū)體制備采用同時加料方式、鋰鹽過量5％、800~C下燒結(jié)24h、液氮中冷卻合成的LiNi<,0.5>Mn<,0.5>O<,2>電極材料具有良好的層狀結(jié)構(gòu)特征和電化學性能，在20mA·g<'-1>、2.5V-4.3V條件下首次放電容量達到151.3mAh·g<'-1>，30次循環(huán)后容量保持率達到94.1％。 本文系統(tǒng)研究了鈷的摻雜對鋰鎳錳氧化物電極材料結(jié)構(gòu)和性能的影響。

3、采用爐外空氣中冷卻方式，得到的LiNi<,0.475>Mn<,0.475>Co<,0.05>O<,2>電極材料和LiNi<,0.45>Mn<,0.45>Co<,0.1>O<,2>電極材料在20mA·g<'-1>、2.5V-4.3V條件下首次放電容量分別達到151.6mAh·g<'-1>和157.4mAh·g<'-1>，30次循環(huán)后容量保持率為95.6％和95.4％。而相同條件下制備的LiNi<,0.5>Mn<,0.5>O<,2>電極材料