Li-Ni-O體系鋰離子電池正極材料的合成與性能研究.pdf

1、鋰離子二次電池是應(yīng)用和開發(fā)前景最好的一種化學(xué)電源,改善和提高鋰離子電池的電化學(xué)性能關(guān)鍵是選取充放電性能良好的正極材料.目前商品化的鋰離子電池多數(shù)采用LiCoO<,2>作為正極材料,但資源有限,價(jià)格昂貴,且對環(huán)境污染較大.尖晶石LiMn<,2>O<,4>雖價(jià)格低廉,易于制備,合于環(huán)境,但它的容量較低,循環(huán)性較差,且高溫下容量衰減嚴(yán)重.層狀LiNiO<,2>化合物,其資源豐富,價(jià)格低廉,比容量高,對環(huán)境友好,被公認(rèn)為是最有希望的正極材料.但

2、是該材料合成困難,由于結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定會導(dǎo)致容量衰減、熱穩(wěn)定性差.該論文的研究工作主要集中在作為鋰離子電池正極材料的層狀鋰鎳基氧化物上,包括以下幾個(gè)方面:1溶膠凝膠法(Sol-gel)合成LiNi<,x>Co<,1-x>O<,2>的研究與固相合成法相比,溶膠凝膠法合成LiNi<,x>Co<,1-x>O<,2>煅燒溫度低,產(chǎn)物顆粒均勻一致,經(jīng)過XRD的測試過后,結(jié)果表明750℃下燒結(jié)6~8小時(shí),即可得到單相產(chǎn)物;燒結(jié)溫度,摻雜劑的種類及摻雜劑量

3、均對產(chǎn)物物相的形成產(chǎn)生影響,并對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響.2.Co元素?fù)诫sLiNiO<,2>的合成及表征為了改善其晶體結(jié)構(gòu)和循環(huán)過程中的穩(wěn)定性,在LiNiO<,2>中摻入元素,研究摻雜量對LiNiO<,2>晶體結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在LiNi<,0.75>Co<,0.25>O<,2>在3.00~4.50V電壓范圍內(nèi),當(dāng)充放電電流為1mA/g時(shí),首次放電容量為183.6 mAh/g,經(jīng)過50次循環(huán)后,放電容量為152.6 mAh