LiNi_(0.815)Co_(0.15)Al_(0.035)O_2正极材料的微波合成机理及其表征.pdf

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1、第36卷第4期矿冶工程V〇1.36^42016年08月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGAugust2016LiNi0.815Co0.15AI0035〇2正极材料的微波合成机理及其表征①苏玉长，李权，席运泽，张翔宇，谭江，喻秋山，热比古丽.图尔逊(中南大学材料科学与工程学院，湖南长沙410083)摘要：以前驱体Mo^CoowAloi^OHhi,和LiOH.^O为原料，采用微波法合成了LiNioifooiAlo^O:锂离子电池正极材料。通过XRD、SEM和充放电测试等方法对合成材料的结构、形貌和电化学性能进

2、行了表征，结果表明:在微波中以1300W的输出功率合成的正极材料具有最大的c/a和/(003)//(_值以及最小的值，以0.2C充放电、在2.8~4.3V之间首次放电比容量为185.2mAh/g，首次充放电效率为84%，循环30次后容量保持率为92.3%，表现出较好的电化学性能。微波对材料升温曲线影响较大，氢氧化锂的强吸波能力能够增大混合物的升温速率，缩短反应时间。关键词：锂离子电池；正极材料；微波烧结；LiNioifoo.uAloi,。：中图分类号：TM911文献标识码：Adoi:10.3969/j.issn.0253-6099.20

3、16.04.027文章编号：0253-6099(2016)04-0104-05MechanismandCharacterizationofLiNi0815Co015Al003502CathodeMaterialsSynthesizedbyMicrowaveMethodSUYu-chang，LIQuan，XIYun-ze，ZHANGXiang-yu，TANJiang，YUQiu-shan，REBIGUL•Tursun(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，CentralSouthUniversity

4、，Changsha410083，Hunan，China)Abstract：ThecathodematerialLiNio8,5C〇o15AI0035O2wassuccessfullysynthesizedbymicrowavemethodwithLiOH•H2OandtheprecursorNio8l5C〇ol5A1oo35(OH)2035asrawmaterials.Thestructure，morphologyandelectrochemicalpropertiesofthesynthesizedmaterialwerecharac

5、terizedbyXRD，SEMandcharge-dischargetest.Theresultsshowthatthecathodematerialsynthesizedat1300Woutputpowerhasmaximumc/aand/(003)//(腹）valuesandminimumvalue.Theinitialdischargespecificcapacityis185.2mAVgaswellastheinitialcharge-dischargeefficiencyis84%at0.2Cand2.8〜4.3V.Thec

6、apacityretentionrateis92.3%after30timescycles，showinggoodelectrochemicalperformance.MicrowavehasagreateffectonthetemperaturerisingcurveThestrongwave-absorbingabilityoflithiumhydroxidecanimprovetheheatingrateofthemixtureandshortenthereactiontimeKeywords:Li-ionbattery;cath

7、odematerial;microwavesintering;LiNio815C()o15Alo035O2因为LiNiO2具有比容量高、成本低廉、环境友好的材料往往也具有更优异的结构和性能，现在已应用等特点而得到人们重视,但其合成困难，化学稳定性在锂离子电池正极材料的合成中[10-14]。但是对于差,难以实际应用[1-2]，通过掺杂Co、Mn[3-5]、Al[6-7]、LiNixCoyAl1tyO2三元正极材料的微波烧结合成还没Mg[8]等元素可以使其工业化应用。其中Co、Al共同有报道，因此本文采用前驱体MomCo。”Aloo35-掺

8、杂得到的正极材料LiNixCoyAl1_x_yO2降低了LiNiO2(OH)2.035为原料，微波合成LiNio.815Coo.15Alo.o35O2正极的合成难度，且提高了其电化学性能，已经得到了广泛材料