二次電池用鈷氧化物制備及性能應(yīng)用研究.pdf

1、二次電池用鈷氧化物主要有鋰鈷氧( LiCoO2)、CoOOH、Co(OH)2、γ-CoOOH等。鋰鈷氧( LiCoO2)因比能量高、放電電壓平穩(wěn)、循環(huán)壽命長(zhǎng)及容易制備等優(yōu)點(diǎn)，是鋰離子電池陰極活性物質(zhì)的首選材料，也是目前唯一已經(jīng)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化并廣泛應(yīng)用于商品鋰離子電池的正極材料。盡管LiCoO2正極材料受到原料和價(jià)格等因素的制約，但是其他正極材料(如LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4等)的制備技術(shù)還不成熟，熱穩(wěn)定性和電化學(xué)性能有待

2、改善和提高，要完全代替LiCoO2尚需一定時(shí)間。因此，不斷改進(jìn)制備方法，進(jìn)一步改善LiCoO2產(chǎn)品的性能仍是研究的熱點(diǎn)。本文針對(duì)LiCoO2密度低的問(wèn)題，通過(guò)分析不同的制備方法對(duì)密度的影響，提出制備高密度前驅(qū)體鈷氧化物的可行方法。并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究用特殊NaZC2O4法對(duì)前驅(qū)體中鈷的平均氧化態(tài)進(jìn)行了分析。然后利用低共熔鋰鹽和自制的高密度前驅(qū)體混合燒結(jié)制得非球型LiCoO2。通過(guò)XRD、SEM、電性能等手段對(duì)LiCoO2進(jìn)行了分析，結(jié)果表明

3、，制得的LiCoO2其I(003)/I(104)比值達(dá)到26.65，另外合成的樣品粒徑分布均勻，平均粒徑大小為5μm，晶面平滑，結(jié)晶度高，材料的振實(shí)密度高達(dá)2.95g/cm3。充放電實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，合成的LiCoO2在3.0-4.2V范圍內(nèi)以0.2C的電流充放，首次充放電容量分別為157mAh/g和151mAh/g，并表現(xiàn)出優(yōu)良的循環(huán)性能。同時(shí)本文還將鈷氧化物應(yīng)用于氫氧化鎳電極，制備出了高氧化態(tài)的γ-CoOOH添加到氫氧化鎳電極中進(jìn)行各項(xiàng)