富鋰層狀LiNi_0.8Co_0.15Mn_0.05O₂固溶體材料是一種具有應(yīng)用前景的鋰離子電池正極材料,該材料具有非常高的理論容量,其理論容量為280 m Ah/g,且實(shí)際容量普遍高于市場(chǎng)上通行的磷酸鐵鋰、鈷酸鋰和錳酸鋰等正極材料。此外,該材料組成中鈷元素的含量較市場(chǎng)上的三元NCM（111）、NCM（523）等型號(hào)產(chǎn)品低。因而,該材料可以被用來開發(fā)高性能低成本的鋰離子動(dòng)力電池。正因?yàn)楦哝嘚CM三元正極材料具備較高實(shí)際容量和較低制備成本的優(yōu)點(diǎn),所以該材料正被眾多科研機(jī)構(gòu)所關(guān)注,逐漸成為鋰離子電池正極材料研究領(lǐng)域的一項(xiàng)研究熱點(diǎn)。但是,高鎳三元NCM材料組成中的鎳含量較高,材料層狀結(jié)構(gòu)中容易發(fā)生較嚴(yán)重的Li、Ni混排現(xiàn)象,致使該材料循環(huán)穩(wěn)定性大大降低,這也是當(dāng)前制約該材料進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的最大障礙。本論文中高鎳NCM材料的制備采用的是固相高溫煅燒制備工藝。實(shí)驗(yàn)前半部分,進(jìn)行了固相高溫煅燒制備工藝探究、材料改性對(duì)電化學(xué)性能影響研究、不同鋰源及引入方式工藝探究。隨后,針對(duì)制備富鋰層狀高鎳LiNi_0.8

【文章來源】：深圳大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-2層狀LiNixCoyMn1-x-yO2材料的結(jié)構(gòu)圖

后高溫氣體與經(jīng)過霧化盤霧化后的物料逆流接觸，兩者進(jìn)行被烘干得到結(jié)構(gòu)形貌均一的粉狀球型前驅(qū)體，再通過一定溫度目標(biāo)材料。具體工作過程如圖 1-5 所示。法可以通過調(diào)節(jié)相關(guān)干燥參數(shù)，來達(dá)到進(jìn)一步控制干燥后的粉而獲得電化學(xué)性能更好的正極材料。]等采用 LiNO3、Co(NO3)2·6H2O、Ni(NO3)2·6H2O、Mn(NO3料，具體實(shí)驗(yàn)過程是：把四種原料溶于去離子水中，制得溶醇(PVA)單獨(dú)溶解于，另外一個(gè)裝有適量去離子水的容器內(nèi)支 兩種溶液按一定比例混合均勻，制成棕色透明溶液 C。然的蠕動(dòng)速度引入到噴霧干燥機(jī)內(nèi)，噴霧干燥劑進(jìn)風(fēng)溫度設(shè)置設(shè)置為 150℃，氣體壓力設(shè)置為 0.4MPa。然后將噴霧干燥后結(jié) 600℃和 1000℃，預(yù)燒和終燒階段保溫時(shí)長(zhǎng)均為 10h，即可料。

圖 3-1 制備 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2實(shí)驗(yàn)流程Fig.3-1 Process routing of preparing LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2.2.2 實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)探究工藝參數(shù)的探究是為了在既定的材料制備工藝中，確保可制備出性能更加的高鎳鎳鈷錳三元材料，具體到本實(shí)驗(yàn)工藝中，鋰配比、鎳鈷錳三種元素的計(jì)量配比、預(yù)燒溫度及預(yù)燒保溫時(shí)長(zhǎng)、終燒溫度及終燒保溫時(shí)長(zhǎng)等工藝參數(shù)擇與確定。.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析.3.1 鎳鈷錳前驅(qū)體熱重測(cè)試分析（TG）配置好的鎳鈷錳鋰混合鹽溶液，經(jīng)過加熱干燥后，得到類似干凝膠狀固

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Research progress on silicon/carbon composite anode materials for lithium-ion battery[J]. Xiaohui Shen,Zhanyuan Tian,Ruijuan Fan,Le Shao,Dapeng Zhang,Guolin Cao,Liang Kou,Yangzhi Bai.  Journal of Energy Chemistry. 2018(04)
[2]循環(huán)性能改善的La改性鋰離子電池材料LiNi0.8-xCo0.1Mn0.1LaxO2（英文）[J]. 董明霞,李向群,王志興,李新海,郭華軍,黃振軍.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(05)
[3]過渡金屬對(duì)鋰離子電池正極材料Li[NixCoyMnz]O2（0.6≤x≤0.8）結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響（英文）[J]. 潘成遲,朱裔榮,楊應(yīng)昌,侯紅帥,景明俊,宋維鑫,楊旭明,紀(jì)效波.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(05)
[4]Electrochemical performance of a nano SnO2-modified LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 cathode material[J]. Zhi-Mei Luo,Yan-Guang Sun,Hui-Yong Liu.  Chinese Chemical Letters. 2015(11)



本文編號(hào)：3518881