鋰離子電池LiNixCoyMnzO2正極材料的成分、合成工藝和納米銅摻雜研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、LiNixCoyMnzO2正極材料由于具有較高的比容量和較好的高溫穩(wěn)定性而引起了廣泛關(guān)注。化學(xué)成分對LiNixCoyMnzO2的電化學(xué)性能有較大的影響，LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2和LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2等是應(yīng)用較廣的正極材料。研究發(fā)現(xiàn)，Ni含量高的LiNixCoyMnzO2比容量較高，但循環(huán)性能較差;Co和Mn含量較高的LiNixCoyMnzO2則具有較好的循環(huán)性能，但

2、比容量較差。一般工業(yè)化生產(chǎn)的LiNixCoyMnzO2比容量在160mAh/g左右，離其理論比容量275mAh/g仍存在差距。本文通過改進成分、合成工藝和納米Cu摻雜等方法來提高LiNixCoyMnzO2正極材料的電化學(xué)性能。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)在850℃反應(yīng)溫度下，用固相反應(yīng)法燒結(jié)8h分別制備了Li0.6Ni0.2Co0.2O2、 Li0.4Ni0.2Co0.4O2和Li0.4Ni0.4Co0.2O2三種不同組分的正極

3、材料。在0.2C倍率下，三種材料的首次放電比容量分別為152.1 mAh/g、138.7mAh/g和137.2 mAh/g，在0.2C倍率下經(jīng)50次充放電循環(huán)后的容量保持率分別為47.6％、86.9％和79.5％。
　　(2)燒結(jié)溫度對Li0.6Ni0.2Co0.2O2正極材料的電化學(xué)性能有較大的影響。對燒結(jié)溫度為800℃的Li0.6Ni0.2Co0.2O2正極材料，在0.2C倍率下其比容量提升為163.9mAh/g。對燒結(jié)溫度為

4、750℃的Li0.6Ni0.2Co0.2O2正極材料，在0.2C倍率下經(jīng)50次充放電循環(huán)后其容量保持率達到71％。
　　(3)適當(dāng)提升燒結(jié)過程的保溫時間可提高Li0.6Ni0.2Co0.2O2正極材料的循環(huán)性能。在800℃燒結(jié)溫度下，當(dāng)保溫時間由8h增加至16h時，Li0.6Ni0.2Co0.2O2正極材料在0.2C倍率下經(jīng)30次充放電循環(huán)后的容量保持率由80.8％提升至83.7％。
　　(4)將反應(yīng)氣氛由空氣變?yōu)檠鯕鈺r，L

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