鋰離子電池正極材料lini,0.5mn,1.5o,4尖晶石的制備及其電化學(xué)性能研究

1、浙江大學(xué)理學(xué)院碩士學(xué)位論文鋰離子電池正極材料LiNiMnO尖晶石的制備及其電化學(xué)性能研究姓名：范玉凱申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：化學(xué)指導(dǎo)教師：王建明20070301淅江大學(xué)碩士學(xué)位論文S t u d y o nt h e S y n t h e s i s a n d E l e c t r o c h e m i c a lP r o p e r t i e so fL i N i 0 ．s M n l ．s 0 4S p i n e l

2、f o r L i t h i u m I o nB a t t e r i e sA b s t r a c tA st h e c a t h o d e m a t e r i a l o fl i t h i u m i o nb a t t e r i e s ，L i M n 2 0 4 s p i n e l h a sm a n ya d v a n t a g e s ，s u c ha sl o w t o x i

3、c i t y , l o w c o s t ，a n da b u n d a n c e o f r a w m a t e r i a l s e t c ．，a n di th a sh i g hp o t e n t i a li na p p l i c a t i o n ．H o w e v e r , t h ee l e c t r o c h e m i c a lp e r f o r m a n c e o

4、 f p u r eL i M n 2 0 4i sv e r yu n s a t i s f y i n g ，b e c a u s ei t sc a p a c i t yf a d e sf a s t , e s p e c i a l l ya te l e v a t e dt e m p e r a t u r e ．I no r d e r t o o v e r c o m et h e s e d r a w

5、b a c k s ，t w o m e t h o d s a r e m a i n l ye m p l o y e d ：s u b s t i t u t i o n a n d s u r f a c em o d i f i c a t i o n ．I n a l l t h e s u b s t i t u t e d s p i n e l s ，L i N i 0 ．5 M n l ．5 0 4 s h o w

6、s e x c e l l e n t e l e c t r o c h e m i c a l p e r f o r m a n c e ．C o m p a r e d w i t hL i M n 2 0 4 ，L i N i 0 5 M n l 5 0 4h a sl a r g e rp r a c t i c a l c a p a c i t y , h i g h e rd i s c h a r g ep l a

7、t e a u a t4 ．7 V ，l a r g e rs p e c i f i cp o w e r , m o r e s t a b l ec r y s t a ls t r u c t u r e ，b e t t e rc a p a c i t y r e t e n t i o n r a t e ，a n d i t i se m e r g i n ga sa i la c t i v er e s e a r

8、 c ht o p i c ．T h i sp a p e rf o c m e so nL i N i 0 ．5 M n l5 0 4s p i n e l a n d e x p l o r e s n e wm e t h o d s o f p r e p a r a t i o n o f i t a n db e t t e r m e n t o f i t sp e r f o r m a n c e ．F i r s

9、t l y , b a s e do na n di m p r o v i n gt h ea l r e a d yr e p o r t e dp r e p a r a t i o nm e t h o d s ，t h ec o p r i c i p i t a t i o nm e t h o dW a se m p l o y e dt o s y n t h e s i z e L i N i 0 ．5 M n j ，

10、5 0 4 s p i n e l ，a n dt h ee f f e c to fc a l c i n a t i o n t e m p e r a t u r eo nt h e p h y s i c a l a n dc h e m i c a l c h a r a c t e ro ft h es a m p l e s w a s s t u d i e d ，X R D a n dS E Ma n a l y s

11、i s r e v e a l s t h a t p a r t i c l e s i z e a n dc r y s t a l l i h i t ya r e c l o s e l yr e l a t e dw i t h t h ec a l c i n a t i o n t e m p e r a t u r e ．T h es a m p l e o b t a i n e da t 7 0 0 。Ch a su

12、 n d e v e l o p e dc r y s t a l l i n i t ya n ds o m e w h a tc o n g r e g a t e s ，a n dt h ee v e r a g ep a r t i c l es i z ei s a b o u t2 0 0 m n ．O n t h eo t h e r h a n d ，t h es a m p l eo b t a i n e d a t

13、 9 0 0 0 Ch a sh i g h c r y s t a l l i n i t y , s m a l l s p e c i f i c s u r f a c e a r e a a n d e x c e l l e n t e l e c t r o c h e m i c a lp e r f o r m a n c e ，i t s i n i t i a lc a p a c i t yi s 1 2 7 m

14、 A h ／g ．A f t e r1 0 0 c y c l e s ，i t s c a p a c i t yr e t e n t i o nr a t e r e m a i n so v e r 9 5 ％．S e c o n d l y , t h e L i N i 0 ．5 M n j s 0 4s a m p l e sp r e p a r e db ys o l - g e l m e t h o dW a sc

15、 o a t e dw i t h f u m e d s i l i c a a n d t h e e f f e c t o f c o a t i n g a m o u n t o f f u m e d s i l i c a o n t h ee l e c t r o c h e m i c a lp e r f o r m a n c eo f L i N i 0 ．5 M n l 5 0 4 a n d t h em