鋰離子電池正極材料鎳鈷錳酸鋰的合成及其性能研究.pdf

1、在現(xiàn)有鋰離子電池正極材料中，層狀LiCoO2已在小型電池中得到廣泛應用，但因過充限制，其比能量遠沒達到理論容量，且受到鉆資源的制約；層狀錳酸鋰嵌鋰雖容量高，但在循環(huán)過程中結構易塌陷，電池容量會下降，循環(huán)性減弱；LiNiO2則合成困難，過充安全性差。因此，從資源、環(huán)保及安全性能方面尋找鋰離子電池的理想電極活性材料成為國際化學電源界的熱點。而 LiMnxNiyCol-x-yO2綜合了LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2三類材料的優(yōu)點，形

2、成了LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2三相的混合體系，存在明顯的協(xié)同效應。正因為三相協(xié)同，集合了三種材料的優(yōu)點，使得其性能優(yōu)于任一材料，而深受關注。
　　本研究主要內容包括：⑴用氫氧化鈉作沉淀劑和氨水的絡合作用合成鎳鉆錳氫氧化物前驅體，考察合成溫度、反應pH值、濃度等對產物形貌及結構的影響，采用三因素三水平正交實驗確定合成鎳鈷錳酸鋰的最優(yōu)條件。⑵前驅體制備過程中，探討了氨水的用量對前驅體中原子個數組成比的影響；當溶液pH值調

3、整至10.5時，得到前驅體中三元陽離子原子個數比為1∶1∶1，且產物大小適中，尺寸均一，形貌規(guī)則，分布均勻。⑶討論燒結工藝中Li／M(M=Ni+Co+Mn)比值得變化對合成正極材料性能的影響。通過實驗得出當Li/(Ni+Mn+Co)=1.08時合成的鎳鉻錳酸鋰具有較好的層狀晶體構造和較弱的陽離子混排效應。Li／M(M=Ni+Co+Mn)比值的變化對材料的初次充電容量影響不大，但對材料的初次放電容量和初次充電放電效果及材料的復現(xiàn)性能都有不