錳基層狀固溶體系Li[NixMn(2-x)-3Li(1-2x)3]O2-LiMO2的制備及其作為鋰離子電池正極材料的研究.pdf

1、近年來(lái)Li2MnO3-LiMO2(M=Mn，Ni，Co)固溶體因容量高(>250mAh/g)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定而成為新型正極材料研究的熱點(diǎn)。本論文通過(guò)摻入鎳來(lái)活化非活性Li2MnO3，使部分正四價(jià)錳被還原、減少Li2O的形成。采用共沉淀法制得Li[NixMn(2-x)/3 Li(1-2x)/3]O2-LiMO2正極材料，即xLi[NiyMn(2-y)/3Li(1-2y)/3]O2·(1-x)LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2富鋰錳基固溶體，

2、改善了Li2MnO3-LiMO2材料的倍率性能和首次效率。在通過(guò)探索和優(yōu)化共沉淀工藝條件(加料方式、沉淀劑濃度、沉淀反應(yīng)溫度)來(lái)研究不同組成xLi[NiyMn(2-y)/3Li(1-2y)/3]O2·(1-x)LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，其中0≤x≤1(x=0.5，0.7)，0　　此外針對(duì)過(guò)渡金屬氧化物作為新型高容量鋰離子電池負(fù)

3、極材料展開(kāi)了研究，包括Co3O4和NiO，系統(tǒng)的探索了不同反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)物形貌及電化學(xué)性能的影響，并在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出不同于常規(guī)鋰離子電池脫嵌模式的電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理。
　　(1)采用水熱法合成前驅(qū)體，經(jīng)過(guò)后續(xù)熱處理制備不同形貌Co3O4納米材料作為鋰離子電池負(fù)極材料。結(jié)果表明，納米棒狀結(jié)構(gòu)Co3O4電化學(xué)性能最好，放電容量高達(dá)954mAh·g-1，35個(gè)循環(huán)后容量基本不衰減，說(shuō)明產(chǎn)物形貌對(duì)電化學(xué)性能有影響；還在此基礎(chǔ)上探討Co3O4的脫