Li-Ni-Mn-O復合氧化物正極材料的制備與電化學性能的研究.pdf

1、LiCoO<,2>由于容量高，可逆性和倍率性好等優(yōu)點成為商品化鋰離子電池的主要正極材料，但LiCoO<,2>其成本較高，而且鈷有毒，人們努力尋找一種可替代LiCoO<,2>的材料。對可能作為LiCoO<,2>替代材料的LiNiO<,2>和LiMnO<,2>進行了廣泛而深入地研究，雖然在許多方面取得了很大進展，但仍然存在各種問題而不能實際應(yīng)用。近年來，以Ni、Mn為主的固溶體多元體系具有優(yōu)于LiNiO<,2>和LiMnO<,2>材料的特點

2、，其合成與性能的研究已經(jīng)成為該材料領(lǐng)域的一個重要的研究方向。 本文采用共沉淀法成功地合成了二元LiNi<,1/2>Mn<,1/2>O<,2>層狀正極材料，同時采用XRD、SEM、TG/DSC、CV、XPS等多種測試對該體系的制備與性能做了系統(tǒng)的研究，綜合考察了不同鋰源、預(yù)處理方式、鋰的配比量、冷卻方式、焙燒溫度等條件對合成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性能的影響，優(yōu)化了最佳合成工藝。實驗結(jié)果表明：以氫氧化鋰為鋰源，壓片處理，鋰源與共沉淀摩爾比為1

3、.05:1，在800℃下焙燒制備的樣品電化學性能最佳。在2.8-4.6V之間，20mA/g的電流放電可逆容量達145.6mAh/g。 考慮到共沉淀法對三元體系Li-Co-Ni-Mn-O合成的不利因素，采用溶膠-凝膠法合成了三元Li[Ni<,(1-x)/>2Co<,x>Mn<,(1-x>/2>]O<,2>(0層狀