LiNi_0.6Mn_0.2Co_0.2O₂三元正極材料（簡稱為NMC622）通過調整鎳鈷錳三種過渡金屬元素的化學計量比例組成,具有高能量密度、低成本、安全性好等優(yōu)點;同時過渡金屬元素之間的相互影響,解決了Li₂CoO₂、LiNiO₂、LiMnO₂三種層狀材料單獨作用時的某些缺陷,是最具前景的動力電池正極材料之一。常規(guī)商業(yè)用二次顆粒聚合型NCM622材料在循環(huán)過程中會因為團聚體內部應力差異引發(fā)一系列問題,如循環(huán)過程中二次粒子開裂導致電荷轉移電阻增大,降低電池容量。本文通過改進NCM622材料的微觀形態(tài),使得材料以單晶顆粒的形式存在來解決上述問題;并通過對該材料的合成和改性進行研究,得出單晶型NCM622材料電化學性能的影響機理,優(yōu)化改性效果,得出以下結論:（1）采用L16（4~5）正交實驗,以高溫固相反應第三個溫度平臺T（°C）、最終溫度平臺保溫時間t（h）、鋰源中Li元素和前驅體的配比m[Li/（Mn+Ni+Co）摩... 

【文章頁數】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 文獻綜述
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池的組成和工作原理
        1.2.1 鋰離子電池的結構組成
        1.2.2 鋰離子電池的工作原理
    1.3 鋰離子電池正極材料的發(fā)展概況
        1.3.1 層狀LiCoO_2
        1.3.2 尖晶石型LiMn_2O_4
        1.3.3 LiNiO_2
    1.4 三元層狀Li–Ni–Co–Mn–O正極材料的研究進展
        1.4.1 LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2三元正極材料
        1.4.2 LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2正極材料研究進展
        1.4.3 LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2正極材料改性
    1.5 本文的選題依據及主要研究內容
2 實驗方法
    2.1 實驗原理與儀器
    2.2 實驗樣品制備
        2.2.1 高溫固相燒結
        2.2.2 Ti、Zr共摻雜
        2.2.3 CuO包覆處理
        2.2.4 扣式電池的組裝
    2.3 物理性能表征
        2.3.1 X射線衍射分析
        2.3.2 掃描電子顯微鏡
        2.3.3 元素含量分析
    2.4 電化學性能測試
        2.4.1 充放電循環(huán)測試
        2.4.2 循環(huán)伏安測試
        2.4.3 交流阻抗測試
3 純相單晶型LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2的合成
    3.1 引言
    3.2 實驗方案設計
    3.3 實驗結果分析
    3.4 燒結溫度對材料的影響
        3.4.1 燒結溫度對晶體結構的影響
        3.4.2 燒結溫度對材料形貌的影響
        3.4.3 燒結溫度對材料電化學性能的影響
    3.5 本章小結
4 單晶型LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2正極材料的摻雜改性
    4.1 引言
    4.2 實驗方案
    4.3 Ti、Zr共摻雜對單晶型NCM622的影響
        4.3.1 摻雜對晶格結構和晶胞參數的影響
        4.3.2 摻雜對材料微觀形貌的影響
        4.3.3 摻雜對材料電化學性能的影響
        4.3.4 摻雜對材料循環(huán)伏安曲線的影響
    4.4 本章小結
5 單晶型LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2正極材料的表面改性研究
    5.1 引言
    5.2 實驗方案
    5.3 CuO包覆對單晶型NCM622的影響
        5.3.1 CuO包覆對晶格結構的影響
        5.3.2 CuO包覆對晶體形貌的影響
        5.3.3 CuO包覆對材料電化學性能的影響
        5.3.4 CuO包覆對材料伏安曲線(CV)的影響
        5.3.5 CuO包覆對材料EIS的影響
    5.4 本章小結
6 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Electrochemical performance of a nickel-rich LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 cathode material for lithium-ion batteries under different cut-off voltages[J]. Kai-lin Cheng,Dao-bin Mu,Bo-rong Wu,Lei Wang,Ying Jiang,Rui Wang.  International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2017(03)
[2]鋰離子電池隔膜及技術進展[J]. 王暢,吳大勇.  儲能科學與技術. 2016(02)
[3]Ni-Mn共摻雜高電壓鈷酸鋰鋰離子電池正極材料[J]. 胡國榮,盧葦,梁龍偉,曹雁冰,彭忠東,杜柯.  無機化學學報. 2015(01)
[4]鋰離子電池三元正極材料[Li-Ni-Co-Mn-O]的研究進展[J]. 徐群杰,周羅增,劉明爽,潘紅濤,鄧先欽.  上海電力學院學報. 2012(02)
[5]鋰離子電池正極材料LiNiO2存在的問題與解決辦法[J]. 葉乃清,劉長久,沈上越.  無機材料學報. 2004(06)
[6]鋰離子二次電池電解質材料LiPF6的制備及表征[J]. 滕祥國,戴紀翠,馬培華.  無機化學學報. 2004(09)
[7]鋰離子電池負極材料的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 吳國良.  電池. 2001(02)
[8]鋰離子電池碳負極材料的研究[J]. 吳升暉,尤金跨,林祖賡.  電源技術. 1998(01)

博士論文
[1]鋰離子電池錫基負極材料的電化學制備及性能研究[D]. 樊小勇.廈門大學 2008



本文編號：3649111