锂离子电池正极材料li1.2(mn0.54ni0.16co0.08)o2的制备及改性研究

《锂离子电池正极材料li1.2(mn0.54ni0.16co0.08)o2的制备及改性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据中图分类号Q叁刍UDc篁垒生≤硕士学位论文学校代码!Q至33密级坌Ⅱ锂离子电池正极材料Lil．2(Mno．54Nio．16Coo．08)02的制备及改性研究SynthesisandModificationofLiI．2(Mno．54Nio．16Coo．08)02asCathodeMaterialforLi—ionBatte巧作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：李艳应用化学新能源材料化学化T学院刘开宇教授论文答辩日期塑隧』：冶答辩委员会主席主丝中南大学2014年5月万方数据原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导

2、师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：签逢日期：卫生年』月望日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学

3、技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：签逛日期：塑!生年』月盟日导师签名日期：立业年羔月监日万方数据锂离子电池正极材料Ln(Mn0．54Nio．16Coo．08)02的制备及改性研究摘要：近年来，锂离子电池富锂层状正极材料因比容量高(可达250m川g以上)受到了研究者的广泛关注，被认为是最有望取代商业化LiC002的材料，但其在实际应用中尚存在首次库仑效率低、循环性能差等不足。本文在前人研究的基础上，采用溶胶凝胶法合成了层状富锂材料Ln(Mno．54N‰6Coo．08)02，并对

4、其进行了改性研究。合成工艺条件对材料的结构和性能有很大影响。研究了合成条件(溶液pH、配合剂用量、烧结温度、烧结时间)对材料结构与性能的影响，得出最优合成条件为：pH5—6、金属离子溶液与配合剂用量之比l：1、烧结温度850℃、烧结时间12h。在最优条件下合成的Lil．2(Mn0．54N沁6Coo．08)02材料具有仅一NaFe02层状结构，属R一3垅空间群，样品颗粒均匀，在50—100nm范围内，在0．1C倍率下首次放电比容量达267．5mAh／g，首次库仑效率为89．7％。采用湿化学法对Lil．2(Mno．54Nio．16Coo．08)02

5、材料进行了AlF3表面包覆，并考察了AlF3包覆量对材料性能的影响，得出O．5m01％AlF3包覆量最适宜。XI①、}Ⅱ订EM及EDS测试结果表明，AlF，包覆层分布在L如(Mno．54Nio．16Coo．08)02颗粒表面，并没有嵌入到Ln(Mno．54Nb6Coo．08)02晶体内部，改变其晶体结构。电化学测试表明，A1F3包覆可有效提高材料的首次库仑效率和循环性能。与未包覆样品对比，在0．1C倍率下，0．5m01％AlF。包覆样品的首次库仑效率从89．7％提高到了95．8％，50次循环的容量保持率从51．6％提高到了72．4％。采用物理混

6、合的方法制备了不同质量比的LiMn204／L如(Mno．54N‰6Coo．08)02复合电极，并研究了其结构和电化学性能，得出LiMn204／Ln(Mno．54N沁6Coo．08)02复合电极的最佳质量比为50：50。SEM测试表明，该质量比下的复合电极中小颗粒的Lil．2(Mno．54Nio．16Coo．08)02均匀粘附在LiMn204表面，并且填充在LiMn204颗粒的空隙中，振实密度比较高。电化学测试中首次放电比容量为265．4mAh／g，20次循环后的容量保持率为89．2％，具有较优异的电化学性能。万方数据关键词：锂离子电池；Lil．

7、2(Mn0．54N沁6Coo．08)02；溶胶-凝胶；AlF3包覆；复合电极分类号：28万方数据SynthesisandModificationofLil．2(Mno．54Nio．16Coo．08)02asCathodeMaterialforLi-ionBatteryAbstract：Recently，lithiumrichlayeredoxide姐。i2Ⅳ【n03’(1一力LiM02(M=Mn，Ni，Co)hasdrawnpanicularattentionduetoitshi曲reVersiblec印acity．HoweVer’itsufr

8、ers丘omsomepracticalproblemsforcommercialapplication，includingpoorratecapaci