氨蒸发诱导法制备纳米结构LiNiCoMn02及其作为高功率型锂离子电池正极材料的性能.pdf

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1、物理化学学~E(WuliHuaxueXuebao)AugustActaP．-Chim．Sin．2014，30(8)，1481-14861481[Article】doi：10．3866／PKU．WHXB201405303www．whxb．pku．edu．cn氨蒸发诱导法制备纳米结构LiNi们Co们Mn们02及其作为高功率型锂离子电池正极材料的性能滑纬博’郑卓’李龙燕’郭孝东刘恒沈重亨。吴振国。钟本和’黄令。(四川大学化学工程学院，教育部磷资源综合利用与清洁加工工程研究中心，成都610065；四川大学材料科学与工程学院成都610064；厦门大学化学化X

2、-学院，固体表面物理化学国家重点实验室，福建厦门361005)摘要：采用氨蒸发诱导法成功制备出纳米结构LiNiCoMn¨。O：正极材料，借助X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、高分辨率透射电镜(HRTEM)、能量分散谱(EDS)~I比表面测试等表征手段及恒电流充放电测试研究了其晶体结构、微观形貌和电化学性能．研究表明该方法制备出的材料具有良好的cr_NaFeO层状结构，阳离子混排程度低．纳米片交错堆积而成核桃仁状形貌，片与片之间形成许多纳米孔，而且纳米片的侧面属于{010)活性面，能够提供较多的锂离子的脱嵌通道．在室温

3、下及3．0—4．6V充放电范围内，该材料在电流密度为0．5C、1C、3C、5C和10C时放电比容量分别为172．90、153．95、147．09、142．16和131．23mAh·g～．说明其具有优异的电化学性能，非常有潜力用于动力汽车等高功率密度锂离子电池中．关键词：锂离子电池：正极材料：LiNiCo，Mn0：纳米结构：氨蒸发诱导法：电化学性能中图分类号：0646SynthesisofNanostructuredLiNi1『3Co1『3Mn1『3O2byAmmonia-Evaporation·InducedSynthesisandItsElect

4、rochemicalPropertiesasaCathodeMaterialforaHigh-PowerLi-IonBatteryHUAWei．Bo’ZHENGZhuo’LlLong．Yan’GUOXiao—DongLIUHengSHENChong-Heng。WUZhen—Guo’一。ZHONGBen．He’HUANGLing0(PhosphorusResourcesComprehensiveUtilization＆CleanProcessingCenterofMinistryofEducation，SchoolofChemicalEngineer

5、ing,SiehuanUniversity,Chengdu610065,R．China；SchoolofMaterialsScienceandEngineering,SichuanUniversity,Chengdu610065,PR．China；StateKeyLaboratoryofPhysicalChemistryofSolidSurfaces,CollegeofChemistryandChemicalEngineering,XiamenUniversity,Xiamen361005,FujianProvince,PR．China)Abstr

6、act：Wereportonanammonia—evaporation．inducedsyntheticmethodfornanostructuredLiNi1Co1Mn1O2cathodemateria1．PowderX-raydi仟raction(XRD)，scanningelectronmicroscopy(SEM)，transmissionelectronmicroscopy(TEM)，high—resolutiontransmissionelectronmicroscopy(HRTEM)，energy—dispersiveX-rayspe

7、ctroscopy(EDS)，Brunauer-Emmett-Tellernitrogensorption，andgalvanostaticcharge-dischargetestswereappliedtoanalyzethecrystalstructure，micromorphology，andelectrochemicaIpropertiesofnanOstructuredLiNiv3Co1／3Mn1o2．Theresultsshowthatithasawel1．orderedlayereda-NaFeO2withIittlecationmi

8、xing．Awalnut．kernel—Iikemorphologyisformedbynanosheets．Ieadin