论文部分内容阅读
由于低廉的价格、高的能量密度与容量以及对环境污染小,层状LiNiO<,2>成为最有前途的锂离子电池正极材料.该文在综述了锂离子电池正极材料LiNiO<,2>的制备与掺杂改性方法的基础上,介绍了锂离子电池的结构及其工作原理,从晶体结构出发讨论了掺杂离子的作用.为提高LiNiO<,2>的电化学性能和降低电池材料的生产成本,该文对采用化学共沉淀-机械活化-高温固相合成工艺制备掺钴的LiNiO<,2>进行了研究.结合X射线衍射和充放电测试,系统地考查了不同试验条件对产物的物理特性和电化学性能的影响.以化学共沉淀法制备的粒度分布窄、成份均匀且符合化学计量的Ni<,0.8>Co<,0.2>(OH)<,2>前驱体与LiOH·H<,2>O为原料,在氧气气氛中和一次合成温度为600℃、一次合成时间为8h的条件下,研究了二次合成温度、合成时间、球磨活化时间和活化方式对LiNi<,0.8>Co<,0.2>O<,2>物理性能的影响.结果表明:随二次合成温度的升高、合成时间的延长和球磨活化次数的增加,合成产物的层状结构越明显、晶体结构的完整性和有序性越高.随球磨活化时间的延长,产物层状结构的完整性提高.以所制备的LiNi<,0.8>Co<,0.2>O<,2>为正极活性材料装配成模拟电池,通过恒电流充放电试验,考察了不同试验条件对产物电化学性能的影响.在较优条件下,制备出了电化学性能良好的锂离子电池用正极材料LiNi<,0.8>Co<,0.2>O<,2>,在0.05C和3.0~4.25V的充放电条件下,材料的首次充放电比容量分别为183.0mAh/g和169.8mAh/g,前五个循环的比容量衰减速率为2.16﹪/循环.