高电压锂离子电池正极材料LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 的制备

发布时间：2021-11-19 04:43

　　本文以Ni1/3Co1/3Mn1/3（OH）2及Li2CO3为原料,利用高速混料机混合后,采用固相煅烧合成法制备LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂材料,优化了制备过程中的煅烧温度、煅烧时间、配锂量等影响因素,以合成在高电压下性能稳定的正极材料。随后对LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂材料进行了掺杂和包覆改性研究,通过XRD、SEM、ICP以及电化学测试对材料的晶型、形貌和电化学性能进行了分析,确定了最佳掺杂及包覆量,提高了LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂正极材料在高电压下的循环性能。研究发现,LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂材料的最优焙烧工艺为550℃下预烧5h,900℃下煅烧10h,n（Ni1/3Co1/3Mn1/3（... 

【文章来源】：河北工业大学天津市 211工程院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 锂离子电池简介
    1.3 锂离子电池LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料的研究现状
        1.3.1 锂离子电池LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料的结构特点
        1.3.2 锂离子电池LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料的合成方法
        1.3.3 锂离子电池LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料的掺杂改性研究
        1.3.4 锂离子电池LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料的包覆改性研究
    1.4 本论文的研究意义和主要研究内容
第二章 实验部分
    2.1 材料的合成
        2.1.1 实验药品与试剂
        2.1.2 实验仪器与设备
        2.1.3 样品的合成
    2.2 材料的表征
        2.2.1 材料的物性表征
        2.2.2 电化学性能表征
第三章 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料的制备
    3.1 焙烧工艺对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2性能的影响
        3.1.1 热重分析及焙烧制度的确定
        3.1.2 煅烧温度对材料性能的影响
        3.1.3 煅烧时间对材料性能的影响
        3.1.4 配锂量对材料性能的影响
        3.1.5 预烧温度对材料性能的影响
        3.1.6 预烧时间对材料性能的影响
    3.2 最优条件下制备Li Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O2材料的结构与性能
        3.2.1 XRD衍射分析
        3.2.2 ICP分析
        3.2.3 SEM分析
        3.2.4 电化学性能分析
    3.3 本章小结
第四章 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料的掺杂改性研究
    4.1 Li(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3))1-xMg_xO_2的结构与性能
        4.1.1 XRD衍射分析
        4.1.2 SEM分析
        4.1.3 电化学性能分析
    4.2 Li(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3))1-xTi_xO_2的结构与性能
    4.3 Li(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3))1-xZr_xO_2的结构与性能
    4.4 不同掺杂元素对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O2性能的影响
    4.5 本章小结
第五章 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2 材料的包覆研究
    5.1 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的Al_2O_3包覆
        5.1.1 包覆源对包覆后材料性能的影响
        5.1.2 包覆量对材料性能的影响
    5.2 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的MgF_2包覆
        5.2.1 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2/MgF_2的制备
        5.2.2 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2/MgF_2的晶型和形貌
        5.2.3 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2/MgF_2的电化学性能曲线
        5.2.4 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2/MgF_2的阻抗分析
    5.3 本章小结
第六章 结论
参考文献
攻读学位论文期间所取得的相关科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]不同金属离子价态的前驱体制备球形LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2的性能比较[J]. 常照荣,陈中军,吴锋,汤宏伟,朱志红,上官恩波.  稀有金属材料与工程. 2009(03)
[2]控制结晶法制备球形锰酸锂的研究[J]. 朱华丽,陈召勇,廖红卫,肖汉宁,肖劲.  电源技术. 2006(06)
[3]层状LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2正极材料的合成及电化学性能研究[J]. 韦旎妮,赖琼钰,高媛,陈元端,卢集政.  无机化学学报. 2005(07)

博士论文
[1]锂离子电池正极材料Li[Ni，Co，Mn]O2的制备及性能研究[D]. 郭瑞.哈尔滨工业大学 2009

硕士论文
[1]富锂Li1+x(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2+x/2和锰基正极材料Li(Li1/3-2x/3NixMn2/3-x/3)O2的制备与性能[D]. 喻东.江西理工大学 2008
[2]锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的合成及其电化学性能研究[D]. 罗旭芳.湘潭大学 2006



本文编号：3504312