水热法合成高镍三元正极材料的研究

来源 :江苏科技大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:sgrwflh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
锂离子电池具有工作电压高、循环性能好、环境友好等诸多优点,被广泛应用于各类电池储能装置,正极材料对其工作电压、能量密度和功率密度有着重要的影响,是电池研发的重点。具有α-NaFeO2型层状晶体结构的高镍三元正极材料,凭借其较高的能量密度和良好的循环性能等优点,成为近年来研究的热点,但锂镍离子混排严重、材料循环稳定性差等缺点阻碍了其进一步发展应用的进程。本文以水热法合成高镍型锂离子电池三元正极材料,重点研究不同有机物对三元前驱体形貌的影响以及正极材料合成时的工艺参数,并且对NCM、NCA两种高镍三元材料进行共混制备出新型的NCM-NCA型正极材料。采用SEM、XRD、TG及恒电流充放电、循环伏安法等手段来表征和测试所制材料,以探究水热法制备的高镍三元正极材料的性能。首先,采用水热法合成Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2前驱体,探究了不同水热条件(温度、时间)以及添加各类表面活性剂对于前驱体形貌的影响,得出结论为温度170℃反应时间12h时,能够得到形貌均匀,结晶度最高的前驱体材料,阳离子表面活性剂CTAB能够使晶体的结晶度有所提高,但在晶粒尺寸方面影响不大,阴离子表面活性剂抗坏血酸会对前驱体的晶体结晶度造成较大影响,在形貌方面能够使得前驱体生成特殊的比表面积较大的形貌,非离子型表面活性剂琥珀酸二甲酯的添加在提高前驱体的结晶度和降低晶粒大小方面有着积极作用,高聚物型表面活性剂聚乙二醇的添加能够有效的提高晶体的结晶度,大大改善前驱体的微观形貌,能够产生形貌均匀且洁净的球型形貌,添加量在10%时能够制得最佳的前驱体材料。其次,将性能最优的Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2前驱体与Li OH·H2O混合煅烧制得Li Ni0.8Co0.1Mn0.1O2,通过物相分析和电化学分析等手段,探究了烧结温度和时间对三元材料形貌结构和电化学性能的影响,结果表明,前驱体混锂烧结的最佳工艺条件分为两步,第一步在500℃煅烧6h,第二步在800℃煅烧8h,以此条件下制得的Li Ni0.8Co0.1Mn0.1O2形貌最佳,结晶度最高,能够拥有198.5 m Ah·g-1的比容量,在100次充放电循环过后容量保持率仍有96.7%。最后,通过水热法制备了NCA型高镍三元正极材料,和NCM型材料共混得到新型的NCMNCA型高镍三元材料,通过物相分析和电化学分析来确定材料的性能。最终实验成功制备了在0.2C条件下的比容量能够达到160 m Ah·g-1,经过100圈的充放电循环后容量保持率为84.96%的NCA型三元材料,和NCM型三元材料共混后制得的NCM-NCA型三元材料0.2C条件下的比容量能够达到209.6 m Ah·g-1,100次充放电循环后的容量保持率为90.0%。
其他文献
目的:通过影像学对椎间孔观测对手术治疗腰椎间盘病变病人的临床效果和安全性影响。方法:本研究选取了128例病例,所有的病例患者都有不同程度的腰腿疼痛。手术前通过腰椎X线片,
斑疹伤寒是由立克次体引起的一种自然疫源性疾病,为进一步了解近十几年来该病在北京市的流行特点及动态变化情况,并为以后制订相应措施提供科学依据,现对1988~1999年北京市斑疹伤
随着经济全球化速度加快,生产效率、成本与产品质量对于公司在同行业的竞争中具有重要意义。上个世纪八十年代逐步形成的6Sigma质量管理是以顾客为中心且能优化生产流程,有效提高公司生产效率和产品质量、降低成本,使企业具有高度竞争力的管理方法,目前已被国内外很多大型公司使用并取得了显著的成绩。W公司是一家生产粉末冶金的公司,其生产的多项产品远销海外,在生产过程中,控制浪费、减少不合理的损耗、提升产品质量
刘文金为我国现代二胡领域的佼佼者,他的二胡作品一直为专业院校的教学曲目。乐曲《长城随想》是刘文金创作于1981年的一首二胡协奏曲,体裁虽为西方形式,但是全曲融合了民歌、曲艺、戏曲的音乐元素,具有浓郁的民族特色。这首作品饱含了歌颂祖国的情感,并具有浓郁的艺术特色,故此,该作品的音乐分析于演奏处理对二胡学习者及其演奏者都具有相当重要的意义,本文围绕《长城随想》的四个乐章,从音乐与演奏处理两个方面进行分
目的系统评价拉米夫定应用史对恩替卡韦单用治疗耐阿德福韦的慢性乙型肝炎患者疗效影响。方法检索2010年5月以前发表的有关恩替卡韦单用(剂量1mg/d、疗程≥12周)对耐阿德福韦的
三峡库区(Three Gorges Reservoir)水位在145 m(夏季)到175 m(冬季)范围内反季节性波动,形成一段垂直落差为30 m的消落带区域。消落带的形成导致植物多样性减少、水土流失等环境问
共价闭合环状DNA(Covalently Closed CircularDNA,cccDNA)是HBV DNA在宿主细胞核内的存在形式,是HBV复制和转录的模板,长期存在于细胞核中,是HBV持续感染和抗病毒药物停用后病
天然变形岩石中白云母压象见于丹东市四道沟金矿区元古宙变质沉积岩,即变质长石石英砂岩的糜棱岩中。在白云母压象中,相邻两组裂理交角约为60°,其中一组裂理平行于白云
血小板功能实验包括出血时间、血小板功能分析仪-100、血小板聚集、腺嘌呤核苷酸类测定和流式细胞术等。除了更好定位新实验如血小板功能分析仪、血栓弹力图的作用,更注重老
本文介绍了一个采用湍流双方程模型用于模拟四角切圆炉内等温流场的计算程序,并将计算结果和实验结果作了详细比较,其效果是十分令人满意的,足以满足工程要求。