三元熔融鹽在lini,0.8co,0.2o,2和lini,13co,13mn,13o,2制備中的應(yīng)用

1、T H E A P P L I C A T I O N 0 F A N O V E LT E R N A R Y M O L T E N S A L T I N T H EP R E P A R A T l 0 N O F L i N i o ．s C 0 0 ．2 0 2A N DL i N i l ／3 C O l ／3 M n l ／3 0 2A D i s s e r t a t i o nS u b m i t t e dt

2、ot h eG r a d u a t eS c h o o l o f H e n a n N o r m a lU n i v e r s i t yi nP a r t i a lF u l f i l l m e n to f t h e R e q u i r e m e n t sf o r t h e D e g r e e o f M a s t e ro f S c i e n c eB yW e n q i a n

3、gW e iS u p e r v i s o r ：P r o f ．H o n g w e i T a n gM a y ， 2 0 1 0摘要目前，市場上的鋰離子電池的正極材料價(jià)格較高而容量偏低，成為鋰離子電池性能提高和應(yīng)用范圍擴(kuò)大的障礙。有兩條途徑可以解決這個(gè)問題： ( 1 ) 開發(fā)新的J 下極材料，或者通過摻雜改性，提高現(xiàn)有材料的電化學(xué)性能； ( 2 ) 改進(jìn)合成方法，優(yōu)化合成工藝，合成不同批次質(zhì)量一致性較好并且接近理論計(jì)量比

4、的產(chǎn)物。熔融鹽法是利用低共熔混合熔融鹽做反應(yīng)物或兼作熔劑，反應(yīng)在固液態(tài)間進(jìn)行，離子擴(kuò)散速度顯著加快，效降低反應(yīng)溫度和時(shí)間，’改善材料晶體結(jié)構(gòu)和性能，合成出符合計(jì)量比以及結(jié)晶發(fā)育良好的正極材料，是介于固相合成和液相合成的之問的一種鋰離子電池正極材料的合成方法。但是，為了促進(jìn)加熱過程中原料的微觀二次自混合引入大量非鋰鹽或過量鋰鹽作為熔融劑，從而達(dá)到混料均勻的目的，這使得生成的產(chǎn)物需要與熔鹽分離，后續(xù)洗滌復(fù)雜繁瑣，并可能影響到材料的電化學(xué)活性

5、。我們是以下面的思路解決這個(gè)問題的：在固、液相都存在的條件下，單純依靠液念反應(yīng)物的粘合和滲透很難達(dá)到均勻混合的目的；如果在較低溫度( < 1 0 0 ℃) 下存在液態(tài)反應(yīng)物，就可以在低溫加熱狀態(tài)下對各反應(yīng)物進(jìn)行機(jī)械攪拌或研磨，同時(shí)各原料存在微觀的自混合，這必將極大促進(jìn)其混合均勻度，對制備符合計(jì)量比的均相產(chǎn)物極為有利。本文的研究內(nèi)容即是在我們研究小組前期工作的基礎(chǔ)上對熔融鹽法的改進(jìn)。經(jīng)探索，我們得到了在8 0 ．9 0 ℃實(shí)現(xiàn)很好熔

6、融態(tài)的新型三元熔融鹽，并應(yīng)用它制備了鋰離子電池正極材料L i N i o ．8 C o o ．2 0 2 和L i N i l ／3 C o l ／3 M n l ／3 0 2 ，并詳細(xì)對比了不同的燒結(jié)溫度，不同的燒結(jié)時(shí)間及低共熔鹽的不同配比對產(chǎn)物晶體結(jié)構(gòu)和電性能等方面產(chǎn)生的影響。結(jié)果表明，材料結(jié)晶度高，具有具有規(guī)整的層狀a ．N a F e 0 2 結(jié)構(gòu)，形貌均一，顆粒大小均勻，并且比容量和循環(huán)性能極佳。l關(guān)鍵詞：鋰離子電池，正極材料