鋰離子電池正極材料LiNi1-3Mn1-3Co1-3O2的改進(jìn)及性能研究.pdf

1、近年來，市售的二次電池中，LiCoO2是應(yīng)用最廣泛的正極材料。但是，其毒性及越來越高的價格也帶來許多問題，因此需要尋找一種材料來替代它。與LiCoO2相比，LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正極材料因其優(yōu)異的電化學(xué)性能、安全性能和低廉的成本而成為近年來的研究熱點。本文采用氫氧化物共沉淀法合成了Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2前驅(qū)體，然后分段高溫?zé)Y(jié)制備了正極材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2。通過X射線衍射(XRD)

2、、掃描電子顯微鏡(SEM)、電化學(xué)測試手段、熱重分析以及材料振實密度測試的表征，研究了前驅(qū)體制備工藝參數(shù)以及高溫?zé)Y(jié)條件對LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料性能的影響，并研究了添加表面活性劑在Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2結(jié)晶過程中所起的作用。
　　為了改進(jìn)LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的結(jié)構(gòu)，分別研究了兩種表面活性劑：十二烷基硫酸鈉和OP-10。結(jié)果顯示，加入適量的表面活性劑確實能夠使前驅(qū)體材料的形貌得

3、以改善，雖然其振實密度和放電容量有所降低。當(dāng)添加0.02g的十二烷基硫酸鈉時，前驅(qū)體形貌最好，呈球形，但是振實密度卻是最低的，為1.1g·cm-3。
　　將氨水溶液和NaOH溶液分開滴入反應(yīng)釜中能夠改善材料的形貌及振實密度?？刂苝H值為12，反應(yīng)溫度為50℃，可以得到粒徑較小(6~10μm)，且呈球形的前驅(qū)體顆粒。改變進(jìn)料速度的結(jié)果說明，隨著進(jìn)料速度減慢，前驅(qū)體顆粒有變小的趨勢，到最后，以至于顆粒過小而消失。當(dāng)進(jìn)料速度為0.67m