【摘 要】
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目前商业化锂离子电池主要采用层状LiCoO2作为正极材料,但是由于其价格昂贵和钴资源的匮乏等问题,已不能满足日益发展的锂离子电池的需要。而层状LiNixCoyMn1-x-yO2正极材料
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目前商业化锂离子电池主要采用层状LiCoO2作为正极材料,但是由于其价格昂贵和钴资源的匮乏等问题,已不能满足日益发展的锂离子电池的需要。而层状LiNixCoyMn1-x-yO2正极材料由于具有相对于LiCoO2成本更低,更环保,具有更大容量等优点被认为是最有可能替代LiCoO2的锂离子电池正极材料。
本文选取具有代表性质的LiNi0.5Mn0.5O2和LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2并对其进行掺杂及包覆改性研究。
本论文首先以柠檬酸为螯合剂,利用溶胶凝胶方法合成了Li(Ni0.5-xAl2xMn0.5-x)O2(x=0.0和0.1)(Mn/Ni=1)正极材料。采用X射线衍射分析,循环伏安方法,充放电测试和交流阻抗等方法表征其结构和电化学性能。结果表明,相对于LiNi0.5Mn0.5O2,Li(Ni0.4 Al0.2Mn0.4)O2的比容量有了明显的提高。
接着,利用一种快速湿化学法合成α-NaFeO2型LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料。而后分别采用铝离子掺杂和氧化铬包覆技术对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料进行改性研究以改善其循环性能,结合X射线衍射分析(XRD),扫描电子显微镜(SEM),充放电测试,循环伏安(CV)和交流阻抗分析(EIS)等方法,探究了不同铝离子掺杂量对于LiNi(1/3-x)Mn1/3Co1/3AlxO2的影响和在LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2表面包覆上一层氧化铬对基体LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2结构和电化学性能的影响。
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