隨著當今社會儲能需求的增大,對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,能夠獲得高能量密度的電池,而受到廣泛的關注。本論文采用共沉淀,以金屬硫酸鹽、NH3·H2O、NaOH為反應體系,其中NaOH為沉淀劑,NH3·H2O為絡合劑,制備出氫氧化鎳鈷錳前驅體,然后將前驅體與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和電化學工作站等測試手段探索制備條件及組分變化對前驅體和正極材料的結構、形貌、組分以及電化學性能的影響。具體研究結果如下：（1）首先x=0.4時,pH值為10.5,氨水濃度為0.5mol/L,生長時間為30h,制備的前驅體是粒徑大小約為6μm的類球形顆粒,顆粒實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層狀結構,屬于六方晶系,結晶度和有序性良好,電化學性能為最佳。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】：北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子電池工作原理

能、豐富的Fe和P資源、對環(huán)境友好等優(yōu)點，但是導電率低，高倍率放電性能差。它的結構如圖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個氧形成Fe06八面體，兩個相鄰的Fe06八面體公用一個氧原子，構成了 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

容量只有理論容量的一半，而且鈷的利用率低且資源有限，造價較高。因此它在動力汽車和大型儲備電源的應用受到丫限制。它的結構如圖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，形成了層狀結構。充電放電時，鋰離子在其所在的平面發(fā)生脫出與嵌入，屬于二維層狀結構。比起一維隧道結構，這就大大增加了鋰離子擴散的路徑，但是由于靜電斥力的影響,層狀結構受到破壞，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；!的結構示意圖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。固相反應一般是利用高溫下離子和原子通過反應物

【參考文獻】：
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體的制備與性能研究[D]. 楊志.中南大學 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 2008



本文編號：3356076