二次電池用鈷氧化物制備及性能應用研究.pdf

1、二次電池用鈷氧化物主要有鋰鈷氧( LiCoO2)、CoOOH、Co(OH)2、γ-CoOOH等。鋰鈷氧( LiCoO2)因比能量高、放電電壓平穩(wěn)、循環(huán)壽命長及容易制備等優(yōu)點，是鋰離子電池陰極活性物質(zhì)的首選材料，也是目前唯一已經(jīng)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化并廣泛應用于商品鋰離子電池的正極材料。盡管LiCoO2正極材料受到原料和價格等因素的制約，但是其他正極材料(如LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4等)的制備技術(shù)還不成熟，熱穩(wěn)定性和電化學性能有待

2、改善和提高，要完全代替LiCoO2尚需一定時間。因此，不斷改進制備方法，進一步改善LiCoO2產(chǎn)品的性能仍是研究的熱點。本文針對LiCoO2密度低的問題，通過分析不同的制備方法對密度的影響，提出制備高密度前驅(qū)體鈷氧化物的可行方法。并且通過實驗研究用特殊NaZC2O4法對前驅(qū)體中鈷的平均氧化態(tài)進行了分析。然后利用低共熔鋰鹽和自制的高密度前驅(qū)體混合燒結(jié)制得非球型LiCoO2。通過XRD、SEM、電性能等手段對LiCoO2進行了分析，結(jié)果表明

3、，制得的LiCoO2其I(003)/I(104)比值達到26.65，另外合成的樣品粒徑分布均勻，平均粒徑大小為5μm，晶面平滑，結(jié)晶度高，材料的振實密度高達2.95g/cm3。充放電實驗結(jié)果表明，合成的LiCoO2在3.0-4.2V范圍內(nèi)以0.2C的電流充放，首次充放電容量分別為157mAh/g和151mAh/g，并表現(xiàn)出優(yōu)良的循環(huán)性能。同時本文還將鈷氧化物應用于氫氧化鎳電極，制備出了高氧化態(tài)的γ-CoOOH添加到氫氧化鎳電極中進行各項