鋰離子蓄電池正極材料lini,0.5mn,0.5o,2的制備和電化學(xué)性質(zhì)研究

1、東北師范大學(xué)碩士學(xué)位論文鋰離子蓄電池正極材料LiNiMnO的制備和電化學(xué)性質(zhì)研究姓名：孟召寶申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：材料物理與化學(xué)指導(dǎo)教師：趙立竹20090601A b s t r a c tW i t ht h ed e v e l o p m e n to f s c i e n c ea n d t e c h n o l o g y , b a t t e r yh a s m o r ea n d m o r ei m p o

2、 r t a n te f f e c t i nh i 【g ht e c h n o l o g ya r e a , t h en e w e l e c t r o np r o d u c ti s a p p l i e d i nm o r ea n d m o r ef i e l d ．L i - i o n b a t t e r yh a sb e e n p a l e dm u c ha t t e n t i

3、 o n b e c a u s eo ft h eh i g h v o l t a g e ，h i g hp o w e rc a p a c i t y ，l o wc o n s u m p t i o n ，w i t h o u tm e m o r y e f f e c t ，w i t h o u t p o l l u t i o n ，s m a l lv o l u m e ，s m a l li n t e

4、r n a lr e s i s t a n c e ，f e ws e l fd i s c h a r g i n g ，m a n yc i r c u l a t i o nn u m b e r sa n dS Oo n ．A tp r e s e n t ，L i C 0 0 2 a n d L i - C o - N i —Oh a v eb e c o m et h em a i n c a t h o d em a t

5、 e r i a l 證c o m m e r c i a ll i “u i n - i o nb a t t e r i e s ，h o w e v e r ，b e c a u s e o ft h e h i g h c o s t ，t o x i c i t y , r e s o u r c e s h o r t a g e a n d p o l l u t i n ge n v i r o n m e n to f

6、 L i C 0 0 2 ，r e s e a r c h e r sh a v e b e e ns e a r c h i n gf o r a l t e m a t i v e m a t e r i a l s ．1 1 1 e Ym a d ee x t e n s i v e l ys t u d y o nL i N i 0 2 ，L i M n 2 0 4a n dL i M n 0 2a sL i C 0 0 2a

7、l t e r n a t i v e s ．A l t h o u g ht h e yh a v eo b t a i n e d l o t so f p r o g r e s s i nm a k i n g t h o s em a t e r i a l si nm a n y a s p e c t s ，t h e yh a v e n o tf o u n da n e x c e l l e n t m a t e

8、 r i a l t o a l t e r n a t e L i C 0 0 2 ．S o r e s e a r c h e r s p a y t h e i r a t t e n t i o n t om u l t i - s u b s t i t u t i o na n d h o p et og e ta n e w c o m p o u n d m a t e r i a l ，w h i c hh a s b

9、 e c o m ea f o c u sa n dd e v e l o p i n gd i r e c t i o no nb a t t e r ys t u d y ．1 a y e r e dL i N i o ．5 M n 0 ．5 0 2m a t e r i a lh a s al o to f m e r i t ，a n d c a u s e sc o n c e r n sa m o n gs c i e n

10、c ew o r k e ri 1 1 r e c e n ty e a r sb e c a u s eo f l o w c o s t , a b o u n d i n gn a t u r a l r e s o u r c e sa n d b e n e f i c i a l t ot h ee n v i r o n m e n t ．I nt h i sp a p e r , l a y e r e dL i N i

11、 o ．5 M n 0 ．5 0 2m a t e r i a li ss e l e c t e da sr e s e a r c ho b j e c ta n d i ss t u d i e do n i t s p r e p a r a t i o n m e t h o d ，s y n t h e s i s c o n d i t i o na n de l e c t r o c h e m i c a l p r

12、 o p e r t y i I l d e t a i l ．U s i n g t h e h i g h t e m p e r a t u r e s o l i d o i d m e h o da n dC O - p r e c i p i t a t i o n m e t h o ds y n t h e s i z e dt h eL i N i o ．5 M n o ．5 0 2 ，w ef i n dt h a

13、ts y n t h e s i z i n gL i N i 0 ．5 M n o ．5 0 2b yt h eC O —p r e c i p i t a t i o nm e t h o dh a sb e t t e rp r o p e r t i e s ．I no r d e rt o l o o kf o rt h eb e s tr o u t eo ft h e C O - p r e c i p i t a t i

14、 o nm e t h o do ft h eL i N i o ．5 ／V t n o ．5 0 2 ，w e s t u d y t h e r u b b i n g t i m e ，P H ，u l t r a s o n i c d i s p o s a l ，r e a c t i o n t i m e a n dt e m p e r a t u r e ，c o o l i n gp a t t e r n s ，

15、w h i c h a f f e c ts t r u c t u r eo f m a t e r i a la n d e l e c t r o c h e m i s t r y p r o p e r t y ．T h r o u g ht h ee x p e r i m e n t ，w ef i n dab e t t e rs y n t h e s i sc o n d i t i o na n do p t i

16、m i z es y n t h e s i sr o u t e ．W ea n a l y z ee l e m e n t p r o p e r t y , m a t e r i a l s t r u c t u r e a n de l e c t r o c h e m i s t r y p r o p e r t yb yX R D ，R a m a n ，I C P , X P Sa n d C V ．T h e

17、r e s u l to f e x p e r i m e n ti n d i c a t e st h a tt h eL i N i o ．5 M n o ．5 0 2s a m p l e ，w h i c hw a s s y n t h e s i z e d b yL i O H a sl i t h i u ms o u r c e ，b yN i ( N 0 3 ) 2 ‘6 H 2 0 a n d M n ( A

18、c ) 2 ·4 H 2 0 a sn i c k e la n d m a n g a n e s es o u r c e ，b yL i ：M n ：N i = 1 ．1 ：1 ：1 ，d e a l e d 誦mb ys t r o n g o x i d i z e r , c a l c i n e da t9 0 0 “ Cf o r 12 h ，d e a l e d w i t hq u e n c h i

19、n g a tn o r m a lt e m p e r a t u r e ，h a st h eb e s te l e c t r o c h e m i c a lp r o p e r t i e s ．T h ea n a l y s i sr e s u l to fI C P i n d i c a t e st h a tt h e r ea r eo n l yN i 2 + ，a l m o s tM n 4 +

20、 a n d av e r y f e wM n 3 十，w h i c h c l o s e t op e r f e c tt h e o r e t i c a l v a l u e ．O ne l e c t r o c h e m i s t r yp r o p e r t ya s p e c t ，d i s c h a r g i n g a t0 ．3 C ，t h er e v e r s i b l ec a

21、 p a c i t yr e a c h s8 6 m A h ‘岔1 ，a f t e r 2 0l o o pc y c l e s ，i ts ．t i l lg e t t o5 4 m A h ·g ．1 ．K e y w o r d s ：l i t h i u m ·- i o n b a t t e r i e s ；e l e c t r o c h e m i s t r y p r o p e