微波法合成鈷酸鋰正極材料及其改性研究.pdf

1、本論文在前人研究的基礎(chǔ)上，從環(huán)境友好、節(jié)省能源、降低成本出發(fā)，對微波法合成鈷酸鋰正極材料及其改性進(jìn)行了研究。 實(shí)驗結(jié)果表明：控制一定的微波功率和輻射時間可以制備層狀的LiCoO<,2>正極材料，材料的性能與傳統(tǒng)高溫固相法制備的產(chǎn)品一樣優(yōu)良。 通過對微波合成的LiCoO<,2>進(jìn)行摻雜Ni、Mn、Mg、B等元素的研究，發(fā)現(xiàn)摻入Ni的正極材料具有與LiCoO<,2>一樣的層狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)使用含Ni<'3+>鎳源時，材料的電化學(xué)性

2、能良好，其首次充放電容量高于LiCoO<,2>，但電壓平臺和容量保持率低；當(dāng)摻入Mn后改變了LiCoO<,2>的層狀結(jié)構(gòu)， 隨著燒結(jié)時間的增加，晶體生長更加完整，但材料性能降低；摻入少量Mg元素后材料的首次充電容量提高，其導(dǎo)電率隨著Mg含量的增加而增加；摻入少量B元素后，正極材料LiCoO<,2>的結(jié)構(gòu)略有變化，其初期充放電比容量有提高。 另外，對微波合成LiCoO<,2>進(jìn)行了氧化物表面包覆。研究表明：氧化物MgO均勻地包覆

3、在LiCoO<,2>后，材料的電化學(xué)性能得到提高，當(dāng)包覆量為1.O％時具有很好的循環(huán)性能；而Al<,2>O<,3>和ZrO<,2>的包覆，由于包覆不均勻，降低了LiCoO<,2>的容量，而循環(huán)性能也沒得到改善。 同時還采用微波法合成了新興電池材料LiNi<,0.8>Co<,0.2>O<,2>，并對合成條件和材料性能進(jìn)行了研究。研究表明：在富氧的情況下，采用氫氧化物作為原料，輻射功率為700W，26min左右就能合成單一相結(jié)構(gòu)完整