毛细撞击流反应器合成富锂锰基正极材料Li[Li

发布时间：2016-11-15 05:06

  本文关键词：锂离子电池及材料发展前瞻——第16届国际锂电会议评述，，由笔耕文化传播整理发布。

《北京化工大学》 2014年

毛细撞击流反应器合成富锂锰基正极材料Li[Li_(0.2)Ni_(0.2)Mn_(0.6)]O_2的研究

张茜  

【摘要】：近些年富锂锰基材料Li[Li1-x-yMexMny]O2(Me=Co, Cr, Ni, NiCo等)由于成本低及具有较高的容量(250mAh/g)而成为一种非常有前景的正极材料。毛细撞击流反应器是一种新型过程强化设备,以微反应器和撞击流技术相结合,具有传质和传热效率高的优点,具有良好的应用潜力。 本实验采用毛细撞击流反应器制备了形貌良好、循环性能优良的富锂锰基L[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2(OLO)正极材料。实验考察了氨水浓度、煅烧温度和快速冷却方式等影响因素,通过对比实验结果得到了最优的实验制备条件。为了进一步改善样品的形貌,在此基础上引入了水热法,考察了水热反应时间的影响。之后对正极材料进行包覆改性研究,考察了包覆量为3wt.%的Al2O3、以及包覆量分别为1.5wt.%、3wt.%和6wt.%的Zr02的样品的电化学性能。 实验表明当撞击流反应器的进料速度均在80mL/min下,反应物料中的氨水浓度为0.28mol/L时,将反应溶液在650r/min的转速下持续搅拌30min进行反应,最后在950℃的空气中煅烧20h后在马弗炉内进行冷却制得的样品最佳,样品均为直径为5μm左右的球体,球体颗粒表面由100-200nm的一次颗粒构成,球体分布均匀,样品具有高度有序的层状结构,且在20mA/g(0.1C)电流密度下在2.0-4.8V电压下初次放电容量达172mAh/g,经过40次充放电循环后容量增长为255mAh/g,具有优异的循环性能。 包覆的Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2材料均形成了明显的包覆层,且样品的首次库伦效率及高倍率下的放电容量均得到了明显的提升,其中包覆量为1.5wt.%ZrO2样品的电化学性能最佳。

【关键词】：
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM912
【目录】：

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本文编号：175271