鋰離子電池富鋰正極材料Li[Ni-,x-Li-,1-3-2x-3-Mn-,2-3-x-3-]O-,2-的研究.pdf

1、鋰離子電池作為二次綠色電池已在便攜式電子設(shè)備等許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，并開始拓展電動汽車等大容量電池市場。由于市場化的正極材料容量低、成本高，難以滿足電子產(chǎn)品和設(shè)備對高容量及低成本的要求，近年來容量高、價(jià)格低廉和循環(huán)穩(wěn)定性好的富鋰正極材料正引起廣泛關(guān)注。 本論文采用共沉淀前驅(qū)體和Li鹽混合燒成制備鋰離子電池富鋰正極材料Li[NixLi1/3-2x/3Mn2/3-x/3]O2(x=1/5，1/4，1/3)，并對其配鋰比例、結(jié)構(gòu)、電

2、化學(xué)性能和煅燒溫度進(jìn)行了研究，按鋰化學(xué)計(jì)量的105％配鋰，在950℃燒成的樣品性能最好，放電容量高達(dá)240mAh/g。對容量緩升現(xiàn)象的研究證明，經(jīng)過小電流活化的富鋰正極材料，在后續(xù)較大電流的循環(huán)過程中材料具有較高較穩(wěn)定的容量，并且在低電位限制的循環(huán)條件下，表現(xiàn)出較高容量和循環(huán)穩(wěn)定性，另外，小粒徑高比表面積可縮短該活化過程。 采用非原位XRD和XAFS技術(shù)對富鋰材料Li[Ni0.2Li0.2Mn0.6]O2首次充放電過程中的微觀結(jié)

3、構(gòu)進(jìn)行了研究。研究表明：富鋰材料在首次循環(huán)過程中結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，后續(xù)循環(huán)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，經(jīng)過50個循環(huán)層狀構(gòu)型基本保持不變，a、c值和體積增大，重整后的結(jié)構(gòu)具有通暢的Li+脫嵌通道，更利于Li+的遷移；EXAFS研究表明：低電位脫鋰時Mn，Ni原子第一配位鍵長減小，第二配位鍵長增加，MO6八面體收縮，過渡金屬層間距增大。 貯存性能的研究表明：富鋰正極材料Li[NixLi1/3-2x/3Mn2/3-x/3]O2(x=1/5，1/4)在空氣