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锂离子电池发展至今,正极材料已是制约其进一步发展的关键因素。目前市场上的正极材料主要是钴酸锂(LiCoO2),但由于钴资源的进一步匮乏以及其自身存在的缺陷性(如有毒),都迫切的要求人们研发一种新型的正极材料。当前,层状LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2凭借其优良的电化学性能和安全性能被看作下一代锂离子电池正极材料,是当今锂离子电池正极材料的研究热点。 本论文采用共沉淀法合成了三元材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2,以制备高振实密度材料、提高材料循环性能和倍率性能为目的。采用XRD、SEM以及电化学工作站等方法对产品的结构、形貌和电化学性能进行表征。 采用共沉淀法合成了前驱体材料(NiCoMn)1/3(OH)2,研究结果表明,搅拌速度、pH、氨水浓度对前驱体材料的振实密度有很大的影响,当搅拌速度为1000rpm、pH为10.8、氨水浓度为0.5mol·L-1时,XRD结果显示制备的前驱体(NiCoMn)1/3(OH)2的衍射峰与标准衍射峰一致,前驱体的振实密度达到1.66g·cm-3。 将合成的前驱体材料与氢氧化锂混匀、煅烧,得到LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料,考察了前驱体材料与氢氧化锂的混锂比和煅烧温度对合成材料的形貌、结构和电化学性能的影响。实验结果表明,锂盐适量的过量以及合适的煅烧温度对材料的结构和性能有很大改善作用。当前驱体材料与氢氧化锂的化学计量比为1∶1.02、煅烧温度为800℃时,制备的材料表现出最高的比容量。但是上述条件下材料的循环性能都不够理想。 对材料的碳包覆研究中发现,碳包覆能极大的提高材料的循环性能和倍率性能,但碳包覆量过多也会降低材料的比容量。当碳包覆量为0.53%时,材料既基本保留了原材料的比容量,又极大的提高了原材料的循环性能和倍率性能。