鋰離子電池正極材料lini0.8co0.1mn0.1o2的包覆改性研究

1、中圖分類號(hào)!叢全12UDC6213碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼!Q圣三密級(jí)公五鋰離子電池正極材料LiNio8Coo1Mno102的包覆改性研究CoatingModificationofLiNi0sCoo1Mno102CathodeMaterialsforLiionBatteries作者姓名：學(xué)科專業(yè)：研究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：魯璽斌冶金工程有色金屬冶金冶金與環(huán)境學(xué)院李新海教授論文答辯日期絲!絲型：!』答辯委員會(huì)主席已丕魚坌i中南大學(xué)2

2、014年5月摘要鋰離子電池正極材料LiNi08C001Mn0102的包覆改性研究摘要：LiNi08C001Mn0102兼?zhèn)淞薒iC002、LiNi02、LiMn02三者的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又具有容量高的特點(diǎn)而備受矚目。但是LiNio8Coo1Mno102循環(huán)性能下降較快，空氣中儲(chǔ)存性能不佳，限制了其應(yīng)用。本文通過包覆一層電化學(xué)活性物質(zhì)或電化學(xué)惰性物質(zhì)來改善電化學(xué)性能，重點(diǎn)探討了低鎳三元材料對(duì)LiNio8C001Mn0102的包覆效果。采用共沉淀

3、的方法將LiNil／3Col／3Mnl／302包覆在LiNio8Coo1Mno102表面，對(duì)材料進(jìn)行剖面EDS分析表明形成Li(Nio8CoMn)1x(Nil／3Col／3Mnl／3)X02。x=017時(shí)，包覆后材料在O1C首次放電容量為185mAhg～，稍低于未包覆樣品。在25℃下2C循環(huán)100次后包覆后樣品容量保持率為945％，而未包覆樣品容量保持率為883％。在55℃下包覆對(duì)電化學(xué)性能影響更加明顯，2C循環(huán)100次后包覆后樣品容量

4、為1585mAhg～，容量保持率為90％，未包覆樣品容量保持率為74％。同時(shí)包覆后的樣品在較小倍率時(shí)(01C和1C)容量低于未包覆樣品，當(dāng)倍率增大(2C和5C)時(shí)包覆后樣品的容量則超過未包覆的樣品。循環(huán)后兩種樣品制成的電極材料均受到一定程度腐蝕，未包覆樣品則更為嚴(yán)重。共混和包覆兩種材料復(fù)合方式對(duì)比發(fā)現(xiàn)，雖然首次放電容量接近，但是后者的循環(huán)性能要優(yōu)于前者。將包覆前后的樣品在空氣中儲(chǔ)存一段時(shí)間后，包覆能夠明顯減輕材料對(duì)空氣中C02、H20的

5、吸附。包覆后樣品無論在首次放電、循環(huán)性能、倍率性能都遠(yuǎn)優(yōu)于包覆前樣品。在乙醇中將CaF2均勻包覆在LiNio8Coo1Mno102表面。不同氟化鈣包覆量測(cè)試表明，包覆量越大則包覆后材料首次放電容量越低。CaF2包覆量為O5wt％時(shí)，O1C放電容量為190mAhg一，2C循環(huán)100次后容量保持率為901％，優(yōu)于未包覆的LiNio8Coo1Mno102。關(guān)鍵詞：LiNio8Coo1Mno102；包覆；LiNil／3Col／3Mnl／302；