鋰離子電池富鋰錳基正極材料的制備及其電化學(xué)性能的研究.pdf

1、富鋰錳基正極材料xLi2MnO3·(1-x)LiMeO2（0

2、出發(fā)，系統(tǒng)研究了成分為xLi2MnO3·(1-x)LiNi0.45Co0.2Mn0.35O2的富鋰錳基正極材料，并對共沉淀工藝條件、過鋰量、Li2MnO3占比以及石墨烯納米帶（GONR）的復(fù)合進行了深入而系統(tǒng)的研究。
　　本研究采用環(huán)境友好的碳酸鹽共沉淀法，較為系統(tǒng)地研究了工藝條件對前驅(qū)體的形貌、粒徑、振實密度等的影響效應(yīng)，并優(yōu)化了共沉淀工藝，確定了當(dāng)NH4+:M2+=0.1，PH=7.7，C(M2+)=C(CO32-)=3.0

3、mol·L-1，V0=25 ml·h-1，V1=2000 rpm，t=12 h時，能夠獲得大粒徑（D50=13.97μm）、分布均勻、表面光滑、球形度良好、振實密度高、成分分布均勻、抗氧化性良好的前驅(qū)體。采用兩步固相燒結(jié)法，分別探索了不同過鋰量和不同Li2MnO3占比對OLO形貌、結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，當(dāng)過鋰量為4％，且x=0.5時，即0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.45Co0.2Mn0.35O2（OLO-0.5）有

4、著較高的容量和循環(huán)穩(wěn)定性，在0.1 C電流密度下（1 C=250 mAh·g-1），首次放電比容量為219.9 mAh·g-1，首次庫倫效率為61.1%，循環(huán)100次后容量保持率高達(dá)95.5%；此外，OLO-0.5具有較高的倍率性能，在2 C電流密度下，其首次放電比容量為140.2 mAh·g-1，且在高倍率下循環(huán)后，恢復(fù)至0.1 C小電流充放電，首次放電比容量高達(dá)232.8 mAh·g-1，表現(xiàn)出優(yōu)異的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。采用簡單有效的自組裝

5、法將OLO-0.5與1、3或5 wt%的準(zhǔn)一維結(jié)構(gòu)的GONR復(fù)合，SEM和電性能測試結(jié)果表明，呈三維框架結(jié)構(gòu)包裹著OLO的GONR能夠有效抑制首次充電過程中大量的Li2MnO3脫“Li2O”，進而顯著地改善正極材料的首次庫倫效率，并提高其比容量。OLO/GONR-1 wt%有著較高的放電比容量和循環(huán)穩(wěn)定性，在0.5 C電流密度下，其首次放電比容量分別為205.8 mAh·g-1，比 OLO提高了16.4%。此外，OLO/GONR-1 w