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《探究鋰鎳鈷復(fù)合氧化物正極材料的制備與摻雜改性研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文鋰鎳鈷復(fù)合氧化物正極材料的制備與摻雜改性研究姓名：高俊奎申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：化學(xué)工程指導(dǎo)教師：唐致遠(yuǎn);徐強(qiáng)20061101中文摘要鋰離子電池以其高能量、安全可靠、壽命長(zhǎng)、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，成為目前最具有發(fā)展前途的高能二次電池。隨著消費(fèi)者對(duì)鋰離子電池性能要求的不斷提高，尋找合適的鋰離子電池用新型電極材料是改善現(xiàn)有鋰離子技術(shù)的重要途徑之一。目前商業(yè)化的鋰離子電池正極材料為L(zhǎng)iC002，但是由于Co資源匱乏，有毒，對(duì)環(huán)境有污染，限制了鋰離子電池的進(jìn)一步發(fā)展。基于固溶體鋰鎳鈷氧化物L(fēng)iNil．；Co。02體系兼顧了Co和Ni系材料的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)Co摻雜可有效地改善材料的穩(wěn)定性能這一
2、特點(diǎn)，本文采用絡(luò)合共沉淀法制備出層狀結(jié)構(gòu)的LiNio．8Coo．202正極材料，較為系統(tǒng)的研究了各個(gè)主要因素如溶液的pH值，焙燒溫度，焙燒時(shí)間，不同鋰量等對(duì)合成LiNio．8Coo．202產(chǎn)物性能的影響。通過(guò)TG．DSC、XRD、SEM、EIS等測(cè)試手段，分析了以上因素對(duì)LiNio．8Coo．202結(jié)構(gòu)以及電化學(xué)性能的影響。實(shí)驗(yàn)優(yōu)化的工藝條件為溶液的pH=11，焙燒溫度900℃，焙燒時(shí)間6小時(shí)，鋰鹽用量為理論用量的1．05倍。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在該條件下合成出的產(chǎn)物晶體結(jié)構(gòu)較為完善，可逆容量可達(dá)190mAh／g，同時(shí)材料表現(xiàn)出優(yōu)良的循環(huán)性能。為了進(jìn)一步提高材料的性能，選擇了不同的元素對(duì)層狀LiNi
3、o．8Coo．202進(jìn)行了摻雜改性。共沉淀法合成的Li時(shí)丑1．x．y)Co。My】02(M=A1、Mn)不同電壓下的晶胞參數(shù)和晶胞體積變化表明摻舢的材料比摻Mn的晶胞體積收縮變化小，摻舢越多晶胞體積收縮越小，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。DsC分析表明摻入Al和Mn后都提高了L甜io．8Coo．202的熱穩(wěn)定性能，隨著摻雜元素含量的提高，分解溫度逐漸提高：相同摻雜量的燦和Mn元素，摻舢對(duì)改善熱穩(wěn)定性能更有效。關(guān)鍵詞：鋰離子電池，正極材料，共沉淀法，層狀結(jié)構(gòu)，鋰鎳鈷氧化物，摻雜ABSTRACTLithium-ionbatteriesaremostpromisinghighpowersecondarybatter
4、iesduetoitsadVantagesofhigherenergydensity，moresafety，longerlifetimesandnopollutionoverconventionalbatterysystems．Asthedemandforbetterperformanceoflithium—ionbatteriesincreases，findingnewmaterialscapableofimproVementonexistingtechnologyisoneofimportantmethods．Lithiumcobaltoxidehasbeenwidelyusedasac
5、athodematerialfIorcoInmercialsecondarylithium—ionbatteries．ButthedeVelopmentoflithium—ionbatteryisinhibitedbecauseofscarcityofcobaltresources，toxicityandunf．riendlyenvironment．Basedonameritofsolidsolutionwiththef．ormulaLiNil-xCox02whichcombinestheadVantagesofcobaltandnickelsystemmaterialsandthepart
6、ialsubstationofNiwithCocanstabilizethelithiumnickeloxidestructure，withinthisbodyofwork，layeredLiNio．8Coo．202issynthesizedbyco-precipitationmethod．ThemajorperformancesofLiNio．8Coo．202atdiff．erentpHValuesofsolution，calcinedtenlperature，calcinedtime．a(chǎn)ndlithiumsaltcontentwerestudied．Thestructureandelec
7、trochemicalperformanceofcathodematerialsweresystematicallycharacterizedbyacombinationoftechniqueswhichareTG—DSC，XRD，EIS，CVandSEM．TheresultsshowthatLiNio．8Coo．202exhibitsahigherdischargecapacityof190mAh／gand
