鋰離子電池正極材料LiNixMnxCo1-2xO2體系的制備與性能研究.pdf

1、隨著鋰離子電池的出現(xiàn)與高速發(fā)展，鋰離子二次電池與人類的各項發(fā)展息息相關。從鋰離子電池發(fā)現(xiàn)至今，人們一直在研究如何提高改善現(xiàn)有電池的水平改革現(xiàn)有的電池材料。正極材料作為鋰離子電池的重要組成部分，它是決定電池性能好壞的重要因素。三元正極材料是目前為止最具有發(fā)展前景的，最有可能成為鋰離子動力電池的制作材料。本文中研究了LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料的制備過程中各個反應條件對材料各項性能的影響，并優(yōu)化出最佳的反應工藝條件。
　

2、　本文中采用共沉淀法制備三元前驅體，將三元前驅體氧化物與鋰鹽混合后用高溫固相法合成LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料。在前驅體制備階段，研究了反應pH值和反應溫度對材料振實密度、表面形貌、微觀結構以及各項電化學循環(huán)性能的影響。綜合分析上述測試結果得出結論：反應pH值為8時，室溫條件下得到的三元前驅體氧化物擁有很好的物理化學性能。相應的根據此條件下制備的前驅體與鋰鹽混合后得到的三元材料經過各項性能測試，測試結果表明此反應條件下得到

3、的樣品性能更加優(yōu)異。
　　將得到的性能最優(yōu)的前驅體與鋰鹽混合后利用固相反應法經過高溫燒結得到LiNi1/3CO1/3Mn1/3O2材料，本部分中研究不同的燒結溫度對材料性能的影響。測試了不同燒結溫度下得到的三元材料各項物理化學性能，包括：表面形貌、微觀結構和各項電化學循環(huán)性能。經過分析比較得出，燒結溫度為900℃得到的三元材料性能最好。
　　本文中還對LiMnxNixCo1-2xO2體系進行了研究，實驗過程中制備了四種不同比

4、例的三元材料分別為：a：x=0.5 LiMn0.5Ni0.5O2，b：x=0.45 LiMn0.45Ni0.45Co0.1O2，c：x=0.4 LiMn0.4Ni0.4Co0.2O2，d：x=0.333 LiMn1/3Ni1/3Co1/3O2。將四種樣品進行各項測試比較分析結果，綜合分析后c：x=0.4 LiMn0.4Ni0.4Co0.2O2樣品為這一體系中最適宜的比例。后面還對這四種材料制成的扣式電池進行循環(huán)伏安測試和電化學阻抗譜測試