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层状结构LiNi0.5Mn0.5O2作为一种锂离子电池正极材料,具有结构稳定、比容量高、热安全性好、原料成本低等优点,被认为是极有研究价值的材料体系,但关于LiNi0.5Mn0.5O2薄膜材料的研究文献报道较少。本论文选取LiNi0.5Mn0.5O2薄膜材料作为研究体系,采用溶胶凝胶旋涂法制备。该工艺过程简单,与射频磁控溅射、脉冲激光沉积(PLD)等物理方法相比不需要昂贵的设备,制备成本较低,而且化学组分容易控制,便于规模生产。本论文综合文献报道,选取价廉易得的醋酸锂、醋酸锰和乙酰丙酮镍为原料,通过大量实验摸索出稳定、均匀的前躯体溶胶的配制方法。采用旋转涂膜技术,在Si基片、Pt/Ti/SiO2/Si基片和Pt基片上分别制备了LiNi0.5Mn0.5O2薄膜材料。主要讨论了溶胶凝胶旋涂法制备薄膜工艺中影响成膜质量和性能的各种因素：(1)前驱体溶液的配制,包括原料配比、溶液中总金属离子浓度以及成膜助剂浓度对成膜质量的影响等；(2)旋涂工艺,包括甩胶速度及时间的控制,,湿膜干燥工艺的确定；(3)高温退火方式,退火温度和退火升温速率对LiNi0.5Mn0.5O2薄膜的结构、形貌及电化学性能的影响。利用各种测试手段XRD,SEM,TG/DSC, ICP-AES, CV测试和电化学性能测试等,系统研究了原料配比、PVP的用量、干燥处理温度、退火温度及升温速率等对LiNi0.5Mn0.5O2薄膜的结构、形貌及电化学性能的影响。通过优化工艺参数,我们制得了表面结晶均匀、致密、无裂痕的LiNi0.5Mn0.5O2薄膜材料,具有良好的电化学性能。研究表明最佳产物的制备条件为：醋酸锂+乙酰丙酮镍+醋酸锰+冰醋酸+异丙醇+水,以PVP为成膜助剂,其中Li/(Mn+Ni)=1.20,金属离子总浓度0.66mol/L为宜,PVP最佳浓度为0.5mol/L;旋涂工艺转速为3000rpm,时间30s,重复旋涂五次得到所需厚度薄膜；当干燥温度为450℃,并在700℃(控制一定的升温速率)退火30min得到的LiNi0.5Mn0.5O2薄膜材料结构形貌及电化学性能良好。XRD结果表明,最佳条件下制备的LiNi0.5Mn0.5O2薄膜材料具有纯相的层状结构,ICP分析薄膜的化学组成为Li1.01Ni0.5Mn0.5O2,在电压范围2.5V-4.5V以20μA/cm2的电流充放电时,首次放电容量为92.28μAh/cm2μm,循环50次后为73.68μAh/cm2μm,容量保持率约为80%。