資源描述：
《正極材料鎳錳酸鋰的制備研究進(jìn)展》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、谷亦杰曩。山東科技大學(xué)教授，青島澳柯瑪集弱有限公司新能源材料研發(fā)中執(zhí)行主任’江蘇賽爾屯池有限公jj技術(shù)鬻中心主任，軸加州大學(xué)河?；瘜W(xué)院副研究員。從事鋰j離子電池’燃料；電池和太陽能電池研究工作’開冬7具有函主知識產(chǎn)權(quán)的磷酸鐵鋰正極材料．ta。j。越蠢舅一jjl》囊l一0疊一-。≯蕊一正極材料鎳錳酸鋰的制備研究進(jìn)展◇李濱濱谷亦杰。陳永櫥申黃小文李文康盧誠胡勇1．山東科技大學(xué)研究生教育學(xué)院2．山東科技大學(xué)材料學(xué)院青島自20世紀(jì)90年代鋰離子電池商業(yè)和安全性仍是首要解決的核心問題。和安全性能好等優(yōu)點，這使
2、其成為替化以來，其性能已經(jīng)有了很大的提高，由于LiCoO成本高、耐過充性差，不{~LiCoO比較理想的電極材料。經(jīng)多但到目前為止，真正實用的商業(yè)化電適于用作動力型鋰離子電池正極材年的研究，在合成LiNiMn。502及優(yōu)極材料仍然是最初的鉆酸鋰料，而且鉆(Co)元素非常昂貴并有一化其電化學(xué)性能方面已經(jīng)取得了一定(LiCoO，)。盡管與以金屬鋰為負(fù)極的定的毒性，所以現(xiàn)在的研究已轉(zhuǎn)向開的進(jìn)展。二次鋰電池相比，以LiCoO為正極、發(fā)更合理的新電極材料。在一系列新炭材料為負(fù)極的鋰離子電池安全性有開發(fā)的電極材料
3、中，鎳錳酸鋰引起了一LiNi0Mn0O2結(jié)構(gòu)5。．5了很大程度的提高，小型鋰離子電池，一大研究者的極大興趣，而在眾多鎳對層狀Ni-Mn系正極材料的研的安全性得到了保障；但對于大容量、錳酸鋰材料中，LiNiMn0，具有價究，始于在鎳酸鋰(LiNiO)中摻雜高功率動力型鋰離子電池來說，成本格便宜、充放電容量大、循環(huán)穩(wěn)定性好Mn和在錳酸鋰(LiMnO，)中摻雜Ni曩曩63lll強蠢醺曩對材料結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能產(chǎn)生影響的大小(應(yīng)力作用)，所以提高鋰的擴散~4,Li[NiLiff3，3)Mn3)]02)，在研究
4、，并且早期對其結(jié)構(gòu)與電化學(xué)反能力應(yīng)該致力于減小活化能。該材料結(jié)構(gòu)中存在Ni和Mn，差示應(yīng)的機理解釋多沿用LiNiO，和掃描量熱法(DSC)結(jié)果表明該類材LiMnO，基體的脫嵌鋰離子特征“】。二LiNi0Mno02的制備合成料的耐過充性與熱穩(wěn)定性優(yōu)于．5．s隨著對層狀LiNiO和LiMnO，摻雜研究研究進(jìn)展LiC00[5-61。的深入，LiNiO，-LiMnO，同溶體材料逐目前，合成鎳猛酸鋰正極材料的方2006年，新加坡一麻省理工學(xué)院步為人們所認(rèn)識，有關(guān)LiNi05MnO2法主要有共沉淀一固相法、溶膠
5、一凝膠(Singapore—MITAlliance)夏輝等人正極材料的研究也是從對LiNiO和法、燃燒合成法、乳化干燥法、冷凍干燥使用LiOH，NiO、MnO，采片j球狀研磨LiMnO的摻雜研究中分離出來的。法和固相法等。但在合成叫ilJMn0燒結(jié)法合成了層狀LiNi5Mn5O2。他從結(jié)構(gòu)來看，LiNi5Mn02具有時，研究最多、進(jìn)展最大的方法主要是們首先在空氣狀態(tài)時、400～1000~C范和LiNiO，相同的NaFeO層狀結(jié)固相法、共沉淀一固相合成法、溶膠一圍內(nèi)不同的溫度下合成前驅(qū)體混合構(gòu)，為O型
6、，屬于六方晶系，R3m空間凝膠法。物，通過TG／DTA、XRD分析研究了點群【3_，結(jié)構(gòu)如圖1所示，在此結(jié)構(gòu)中，1．固相燒結(jié)法熱處理過程和合成材料的晶體結(jié)構(gòu)，锃與氧成八面體結(jié)構(gòu)，但通過中間的Ohzuku于2001年首次制備出了分析觀察得知，在1000℃時合成的四面體位進(jìn)行擴散。鋰離子的運動要具有層狀結(jié)構(gòu)且熱穩(wěn)定性好的鋰離子LiNiMnO2粉末最為理想，在電壓靠熱能的波動實現(xiàn)，而躍遷率隨著活電池正極材料LiNiMnO2，從此揭范圍為2．5-4．3V、嵫度為0．1mA／an2化能的增大則以冪函數(shù)減小，活
7、化能開了人們對該類材料集中研究的序的伏態(tài)下對其_亍充放則試，首次充放的細(xì)微減小可以有效改善鋰的擴散能幕。Ohzuku等利用鎳和錳的氫氧化物電容量可達(dá)120mAh·g一，經(jīng)l0次循環(huán)力并提高電極的充放電率。Kisuk在高溫下合成了層狀LiNiMnO，后衰減非常小。kang等研究證明，在室溫下活化能減正極材料，_在2．75～4．3V的充放電電2008年，桂林工學(xué)院田華、u十乃清少57meV便可以使鋰的遷移率提高壓范圍內(nèi)，可逆比容量達(dá)到150I1Al1·g，等人以Ni(OH)、LiOH·ffO和MnO1O
8、個因子。鋰離子穿過活化態(tài)所需要具有較好的循環(huán)性能；充電到4．6V時為原料，采用機械活化一高溫固相反的能量取決于四面體位的大小，也就容量為190mAh·g一。隨后，Dahn研應(yīng)法在空氣中合成了層狀有序結(jié)構(gòu)的是取決于鋰離子和它臨近的下方過渡究組利用類似的方法合成出了一系列LiNiMn(J_O2。在使用不同的煅燒工金屬陽離子之間的相互靜電作用力的具有層狀fx—NaFeO結(jié)構(gòu)的正極材藝及球磨工藝得出的試樣中，950~C煅燒20h合成的產(chǎn)物首次充放電比容量可達(dá)189．5mAh·
