隨著當(dāng)今社會(huì)儲(chǔ)能需求的增大,對(duì)電池的要求越來越高。富鋰錳基正極材料由于其具有放電容量高、工作電壓高等優(yōu)點(diǎn),能夠獲得高能量密度的電池,而受到廣泛的關(guān)注。本論文采用共沉淀,以金屬硫酸鹽、NH3·H2O、NaOH為反應(yīng)體系,其中NaOH為沉淀劑,NH3·H2O為絡(luò)合劑,制備出氫氧化鎳鈷錳前驅(qū)體,然后將前驅(qū)體與LiOH·H2O充分研磨混合煅燒,制備出了富鋰錳基正極材料xLi2MnO3·（1-x）Li（Mn1/3Co1/3Ni1/3）O2,利用XRD、SEM、EDS和電化學(xué)工作站等測(cè)試手段探索制備條件及組分變化對(duì)前驅(qū)體和正極材料的結(jié)構(gòu)、形貌、組分以及電化學(xué)性能的影響。具體研究結(jié)果如下：（1）首先x=0.4時(shí),pH值為10.5,氨水濃度為0.5mol/L,生長時(shí)間為30h,制備的前驅(qū)體是粒徑大小約為6μm的類球形顆粒,顆粒實(shí)際組分與理想組分相接近。在煅燒溫度為900℃,過鋰量為15%的條件下制備的富鋰錳基正極材料具有α-NaFeO2層狀結(jié)構(gòu),屬于六方晶系,結(jié)晶度和有序性良好,電化學(xué)性能為最佳。在0.1C下,首次充放電容量分別為307.7mAh/g、228.1mAh/g,庫倫效率為74.13%。在0... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子電池工作原理

能、豐富的Fe和P資源、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，但是導(dǎo)電率低，高倍率放電性能差。它的結(jié)構(gòu)如圖1-2，P占據(jù)氧原子四面體間隙，形成P04四面體，中心Fe2+與周圍6個(gè)氧形成Fe06八面體，兩個(gè)相鄰的Fe06八面體公用一個(gè)氧原子，構(gòu)成了 Z字形的空間骨架，Li+在骨架屮占據(jù)著八面體位，與Fe06八面體和P04四面體相連。充電時(shí)

容量只有理論容量的一半，而且鈷的利用率低且資源有限，造價(jià)較高。因此它在動(dòng)力汽車和大型儲(chǔ)備電源的應(yīng)用受到丫限制。它的結(jié)構(gòu)如圖1-3,鋰離子和鈷離子交替占據(jù)八面體位置，分別形成與氧原子層平行的單獨(dú)層，鈷酸鋰由鈷原子層、氧原子層和鋰原子層緊密相互堆疊而成，形成了層狀結(jié)構(gòu)。充電放電時(shí)，鋰離子在其所在的平面發(fā)生脫出與嵌入，屬于二維層狀結(jié)構(gòu)。比起一維隧道結(jié)構(gòu)，這就大大增加了鋰離子擴(kuò)散的路徑，但是由于靜電斥力的影響,層狀結(jié)構(gòu)受到破壞，材料的循環(huán)性能下降[12]。又由于Co4+的不穩(wěn)定性，存在隱患，使得安全性成為首要解決的核心問題。? ? ?C ?編a I Li 參 Co? 0?圖1-3層狀LiCoO；!的結(jié)構(gòu)示意圖Figure 1-3 Schematic diagram of the layered LiCoCb鈷酸鋰的合成方法主要有高溫固相合成法、低溫固相合成法[13-15]、溶膠-凝膠法、水熱合成法、噴霧干燥法[16]、微波合成法等，而最常用的制備方法是高溫固相合成法。固相反應(yīng)一般是利用高溫下離子和原子通過反應(yīng)物

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]鋰離子電池層狀正極材料及其前驅(qū)體的制備與性能研究[D]. 楊志.中南大學(xué) 2010

碩士論文
[1]球形高密度LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的合成優(yōu)化和性能研究[D]. 唐澤勛.湘潭大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3356076