论文部分内容阅读
层状LiMnO2具有容量高,价格便宜等优点,但其因生产工艺复杂、循环稳定性差而无法满足实际应用的需要,因此研究适宜的制备工艺,寻求提高LiMnO2循环稳定性的方法成为新能源材料领域的研究热点。本论文针对层状锂锰氧化物稳定性较差的问题,利用醋酸锂、醋酸镧、醋酸钴、柠檬酸、氢氧化锂等原料,采用溶胶凝胶法与水热合成法对层状锂锰氧化物进行镧或铈的单元掺杂改性研究。通过XRD、SEM以及电化学测试分析发现,加入稀土元素后,能形成良好单一的层状结构,电化学性能有明显改善,其中,用溶胶凝胶法合成的4%La的掺杂明显提高了材料的结构及其电化学稳定性。而单元掺杂的正极材料层状结构可能存在向尖晶石结构不可逆的相变,容量也随之迅速的衰减。为解决这一问题,本文对层状锂锰氧化物采用溶胶凝胶法进行Ni/La、Co/La二元掺杂以及Ni/Co/La或Ni/Co/Ce的三元掺杂,讨论不同的掺杂量对层状锂锰氧化物的结构及电化学稳定性能的影响。实验测试结果表明,掺杂元素起到“支撑”的作用,一定程度上抑制了相变。二元掺杂使材料的结构及电化学循环稳定性得到很大的提高,而水热合成法三元掺杂对层状材料的稳定性能的改善作用不太明显。