Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2材料的制备及电化学性能研究

作     者：范茂松 

作者单位：北京化工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李建刚

授予年度：2006年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 070301[理学-无机化学] 

主      题：锂离子电池 正极材料 Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2 碳酸盐共沉淀法 包覆 

摘      要：Li[NiCoMn]O是一种极具应用前景的新型锂离子电池正极材料，具有高安全、低成本优势。探索方便易行、环境友好的新型制备方法与改性措施，进一步改善其性能对促进其实用化具有重要意义。 本论文首先研究了制备高密度球形Li[NiCoMn]O正极材料的一种新方法——碳酸盐共沉淀法。通过碳酸盐共沉淀前驱体的热重分析(TG)，并结合X射线衍射(XRD)分析，确定了前驱体的预烧温度应该在600℃。考察了不同煅烧温度(800℃、850℃、900℃、950℃和1000℃)对Li[NiCoMR]O的结构和电化学性能的影响，结合扫描电镜(SEM)分析，发现在909℃下制得的Li[NiCoMn]O呈球形，粒径均一，具有α-NaFeO结构，在不同温度下制备的Li[NiCoMn]O中，它的放电容量最高，循环性能和倍率性能最好。但Li[NiCoMn]O在高压(2.5～4.8V)下的循环性能较差。通过循环伏安(CV)研究Li[NiCoMn]O在充放电过程中的电极反应，发现在2.5～4.3V之间只有一对Ni／Ni氧化还原峰，而在2.5～4.8V之间有Ni／Ni、Co／Co两对氧化还原峰。 分别采用TiO和MgO对Li[NiCoMn]O进行包覆研究以改善其循环特性，结合X射线衍射(XRD)分析，考察了不同包覆量