鋰離子電池正極材料LiNi-,x-Mn-,y-Co-,1-x-y-O-,2-的合成與電化學性能研究.pdf

1、與占據當前市場主流的LiC002相比，鋰離子電池正極材料LiNixCo1-x-yMnyO2層狀化合物具有比容量高、成本低、穩(wěn)定性好、污染小等優(yōu)點，其綜合性能優(yōu)于任一單組化合物，被認為是最有潛力的新型正極材料之一。由于具有過渡金屬元素的三元協(xié)同效應，Ni、Mn、Co的計量比對LiNi,,MnyC01.x-y02的合成及電化學性能有顯著影響，使三元素的配比和作用機理成為目前的研究焦點。本文在綜述了鋰離子電池和正極材料發(fā)展現狀的基礎上，對鋰離

2、子二次電池正極材料的制備及改性進行了較系統(tǒng)的研究，重點討論了Co含量、合成溫度對LiNixCo1-x-yMnyO2材料的結構和電化學性能的影響。 采用傳統(tǒng)的高溫固相法制備了鋰離子二次電池正極材料LiNixCo1-x-yMnyO2。在此工藝基礎上嘗試了對材料進行氟摻雜改性。通過對正極材料合成工藝的研究，分析了不同工藝條件對材料結構和電化學性能的影響，優(yōu)化了合成工藝。通過x射線衍射(XRD)分析了產物的結構晶型，用恒流充放電測試研究

3、了材料的比容量和循環(huán)性能，用循環(huán)伏安法(CV)和電化學阻抗(EIS)探討了該材料的電化學反應機理。用傅立葉變換紅外(FTIR)光譜分析了正極材料與電解液的界面反應。 研究表明，Co含量為0．66，Li／Me比值為1。l的正極材料LiNixMnyC01-x-y02，在1050℃下高溫固相合成的樣品具有較好的層狀結構和優(yōu)越的電化學性能。其首次充電比容量為2nmAh·g～，放電比容量達189mAh·g～，首次循環(huán)效率為89．6﹪。且循