包覆改性lini0.5co0.2mn0.3o2的動(dòng)力性能研究

1、包覆改性包覆改性LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的動(dòng)力性能動(dòng)力性能研究研究TheStudyofHighpowerPerfmancefCoatedLiNi0.5Co0.2Mn0.3O2學(xué)科專業(yè)：化學(xué)研究生：劉琨指導(dǎo)教師：陳麗副教授天津大學(xué)理學(xué)院二零一五年五月摘要傳統(tǒng)能源的枯竭和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，為鋰離子電池的發(fā)展提供了很好的機(jī)遇。但是，鋰離子電池的價(jià)格高及安全性較差，不能更廣泛地應(yīng)用于新能源汽車和大型儲(chǔ)能設(shè)備。由于正極材料的成本約占據(jù)

2、整個(gè)鋰離子電池成本的30%。所以，開發(fā)出性能好、價(jià)格低的鋰離子電池正極材料是非常必要的。層狀鎳鈷錳酸鋰(LiNi1xyCoxMnyO2)三元材料受到越來越多的重視。Ni:Co:Mn=1:1:1的層狀鎳鈷錳酸LiNi13Co13Mn13O2已經(jīng)商業(yè)化，相比之下，Ni:Co:Mn=5:2:3的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2因Ni含量更高而擁有更高的克容量和能量密度，因而得到逐漸發(fā)展，但是也存在陽離子混排嚴(yán)重、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、循環(huán)性能差等

3、問題。本文采用濕化學(xué)法、高溫煅燒相結(jié)合的方法成功對LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2表面進(jìn)行了SiO2和CeO2包覆，并對制備的材料進(jìn)行了X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)等測試，證明了包覆物的存在；將所得材料制備成扣式電池進(jìn)行首次充放電測試、循環(huán)測試、倍率測試，包覆后樣品顯示出良好的電化學(xué)性能。其中，100次循環(huán)后，0.5wt%SiO2和2wt%CeO2包覆樣品在10C(20C)下的放電容量分別保持在10

4、0.6mAhg1(90.0mAhg1)和97.4mAhg1(59.2mAhg1），而未包覆樣品的放電容量只有23.5mAhg1(9.0mAhg1)。SiO2在LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2表面可形成完整的包覆層，從而減少副反應(yīng)的發(fā)生、穩(wěn)定主體材料的結(jié)構(gòu)、改善其循環(huán)性能。具有良好電子導(dǎo)電性的CeO2在LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2表面可形成粗包覆結(jié)構(gòu)，能夠減小循環(huán)過程中電極的極化，減慢電極界面?zhèn)髻|(zhì)電阻的增加，減弱HF對三元