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《摻鋰量對鋰離子電池三元正極材料的影響研究》由會員上傳分享，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。
1、第39卷第36期山西建筑Vol_39No．36·120·2013年12月SHANXIARCHITECTUREDee．2013文章編號：1009-6825(2013)36—0120·03摻鋰量對鋰離子電池三元正極材料的影響研究鄒本芬(寧夏機(jī)械研究院(有限責(zé)任公司)，寧夏銀川750011)摘要：采用共沉淀法，分別控制鋰過量3％，5％和7％，制備了LiNiCo。MnO：的前驅(qū)體，把真空干燥后的前驅(qū)體置于空氣氣氛下的馬弗爐中，控制煅燒溫度為900oC，對該前驅(qū)體進(jìn)行了煅燒，并對所得樣品進(jìn)行了XRD，SEM表征和電性能測試，根據(jù)XRD圖、SEM圖和充放電循環(huán)曲線，探討了不同摻鋰量對產(chǎn)
2、物的影響，最后得到了在鋰過量3％條件下，煅燒的材料形貌和電化學(xué)性能最佳的結(jié)論。關(guān)鍵詞：鋰離子電池，正極材料，過鋰，三元鎳鈷錳中圖分類號：TM912文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A0引言了LiNi∽Col／3Mnl／3O2材料。LiNi．Co們MnO：在鋰離子電池正極材料行業(yè)內(nèi)被簡稱三1．3結(jié)構(gòu)及形貌表征進(jìn)行了XRD測試和掃描電鏡分析。XRD測試使用儀器為x元材料，具有理論及實際比容量高，對環(huán)境污染小等特點，是行業(yè)射線衍射儀為日本理學(xué)公司D／Max-250，掃描速度8。／min，掃描內(nèi)比較看好的正極材料之一}。三元材料要經(jīng)過前驅(qū)體煅燒過步長0．02。，范圍5。一85。，Cu—Ka特征線，管壓4
3、0kV，管流30mA。程，由于煅燒時間長達(dá)10h～20h，此過程中鋰的損失較大，加劇表面形貌分析使用儀器為日本JEOL公司JSM-6360LV掃描電了產(chǎn)物各元素的非化學(xué)計量程度和陽離子混排J。而如果在前鏡。驅(qū)體中加入少量Li：CO，，則可彌補(bǔ)煅燒過程中損失的鋰，而且也1．4電化學(xué)性能測試可以加快以單個相形態(tài)存在的固融體的出現(xiàn)。當(dāng)摻鋰量較高時，高溫狀態(tài)下過量的鋰會熔融并促進(jìn)細(xì)小顆粒的成長，與此同時，首先按W(LiNiI／3Co。MnI／3O2樣品)：似(乙炔黑)：W(PVDF)=多元氧化物的液固相燒結(jié)擴(kuò)散得更快，煅燒后產(chǎn)物中的鎳、鈷、錳85：10：5的比例配制鋰離子電池正極漿
4、料，正極集流體采用光滑等元素分布更均一，三元材料結(jié)晶時間大大縮短J。的鋁箔，負(fù)極采用光滑的金屬鋰片，電解液采用天津金牛公司市售的1mol／LLiPF6(PC：EC：DMC=10：30：60)；其次，在充滿氬氣本文在共沉淀法制備的前驅(qū)體基礎(chǔ)上，分別控制鋰過量3％，5％和7％制備了LiNil／3Co1nMn1／]O2，做了XRD，SEM等分析，考的手套箱(微正壓)內(nèi)組裝CR2025紐扣式鋰離子電池。組裝好的察了所制備的鎳鈷錳酸鋰正極材料的電化學(xué)性能。紐扣電池靜置24h，然后用LAND電池測試儀測試其充放電性能，設(shè)定恒流充放電0．1C(20mA／g)，充放電電壓區(qū)間為2．5V一1
5、實驗部分4．6VE。1．1共沉淀法制備前驅(qū)體2結(jié)果與討論1)配制1mol／L的混合金屬離子溶液。2．1XRD測試稱取已計量好的原料Mn(Ac)2·4H：O，Ni(Ac)：·4H2O和co(Ac)：·2H：O放入150mL錐形瓶，加入適量蒸餾水溶解并搖為了探討不同的摻鋰量對試樣結(jié)構(gòu)的影響，本文對合成的均勻備用。LiNiCoMnl／3O2正極材料的樣品進(jìn)行了XRD測試，結(jié)果如圖12)沉淀劑NaOH的制備(過量5％，1mol／L，方法略)。所示3)并加法制備前驅(qū)體。通過恒壓滴定漏斗控制兩溶液為1滴／s，在三頸燒瓶中均勻混合，瓶內(nèi)用N保護(hù)，水浴溫度60℃、攪拌速度600r／min，
6、以5min為一個周期向反應(yīng)燒瓶內(nèi)滴入1滴～2滴濃氨水?；旌辖饘貲離子溶液和沉淀劑滴完后，密封反應(yīng)釜各口(N：保護(hù)以保證三頸燒瓶內(nèi)為正壓)，持續(xù)攪拌8h后終止該反應(yīng)，得到含棕灰色沉淀混合液，且形貌為細(xì)小顆粒，該混合液轉(zhuǎn)移到錐形瓶后密封避光陳化24h。20／(。)4)前驅(qū)體的洗滌。圖1不同摻鋰量合成的LiNi~Colln∞O2的XRD圖反應(yīng)后的混合液存在大量Na，因此必須用蒸餾水多次洗滌從圖中可知，該三元材料屬于一NaFeO：型標(biāo)準(zhǔn)層狀結(jié)構(gòu)，R一沉淀，沉淀抽濾后，真空干燥5h。3m空間群，通過分析，各峰值的數(shù)據(jù)顯示該材料符合六方晶系材1．2前驅(qū)體煅燒料的特點，并且無雜質(zhì)峰出現(xiàn)，
7、較為完美，只是在20=20?！?5。處把按一定計量比稱好的LiCO，和干燥的前驅(qū)體樣品混合球出現(xiàn)了極微弱的衍射峰，可能是由過渡離子層中Li和過渡金屬磨2h(球磨罐和滾珠為ZrO材質(zhì))，混勻，研磨后的黑色粉末轉(zhuǎn)離子Mn的超晶格排列造成。當(dāng)摻鋰量為3％時，產(chǎn)物的衍射移到剛玉坩堝且搗固壓實?？刂岂R弗爐煅燒溫度900oC，空氣氣峰強(qiáng)度較低，006~／102峰和108峰／110峰兩組峰的分裂程度不氛下恒溫12h，然后以5~C／min的速率梯度冷卻至室溫，則得到明顯，說明此時該材料層狀結(jié)構(gòu)不標(biāo)準(zhǔn)，晶型不完美。當(dāng)摻鋰收稿日期：2
