对锂离子二次电池正极材料LiCoO<,2>和LiFeO<,2>的改性研究

来源 :南开大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lbc573332496
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论文采用了一种新的方法对LiCoO2进行表面包覆改性,包覆材料为稀土氧化物Nd2O3。LiCoO2与Nd2O3只需通过简单研磨就可完成对LiCoO2的表面包覆。SEM测试表明,Nd2O3包覆在LiCoO2的表面。论文还研究了不同包覆量和不同充电截止电压对LiCoO2电化学性能的影响。充放电循环测试表明,表面包覆2wt%Nd2O3的LiCoO2在3.0-4.4V之间循环时电化学性能最好,其以1C倍率充放电循环80周后放电容量为143.8mAh/g,容量保持率高达79.2%。CV和XRD测试表明,包覆后提高了LiCoO2的稳定性。该方法工艺简单、无污染、生产成本低,具有良好的应用前景。 论文采用超声共沉淀法制备了锂离子二次电池正极材料Li1.2(Fe0.4Mn0.4Ni0.2)0.8O2,并研究了反应时间和温度对产物结构和性能的影响。与未引入超声波的制备方法相比,用超声共沉淀法制备的前驱体颗粒更均匀,而且相同条件下制得的正极材料的电化学性能也更好。反应温度对产物结构和性能影响较大,500℃焙烧12小时所得产物结构基本上与LiCoO2相同,初始放电容量可达76.1mAh/g,综合初始充放电曲线、XPS和CV分析,该物质在充放电过程中主要发生Fe3+/4+和Ni3+/4+的氧化-还原反应。在500℃条件下延长反应时间后制备得到的正极材料,初始容量和充放电循环稳定性均有所提高。焙烧20小时所得产物电化学性能最好,以0.1C倍率在3.0-4.3V之间循环时,其初始放电容量为82.0mAh/g,循环10次后容量保持率为77.0%。
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