低熱固相反應(yīng)制備鋰離子電池正極材料及其嵌鋰性能的研究.pdf

1、本論文較系統(tǒng)地考察了低熱固相反應(yīng)法合成鋰離子電池正極材料的可行性問題，研究了工藝條件對(duì)材料的晶體結(jié)構(gòu)、晶粒尺寸、微觀形貌及電化學(xué)性能等的影響，探討了低熱固相反應(yīng)的機(jī)理，并通過引進(jìn)“恒壓-恒流充電容量比”的概念，給出了一種測(cè)定鋰離子嵌入／脫出固相擴(kuò)散系數(shù)的新方法。全文共分為六章，主要內(nèi)容如下：1、以醋酸錳、氫氧化鋰和檸檬酸為原料，采用低熱固相反應(yīng)法合成了尖晶石LiMn_2O_4正極材料。通過元素分析、紅外光譜、質(zhì)譜和熱重/差熱分析對(duì)前驅(qū)體

2、的組成、結(jié)構(gòu)、合成反應(yīng)機(jī)理及熱分解過程進(jìn)行了研究。結(jié)果表明通過低熱固相反應(yīng)法可在全固相條件下得到鋰離子與錳離子達(dá)到分子級(jí)混合水平的前驅(qū)體，其組成基本上與分子式LiMn_2C_(10)H_(11)O_(11)相吻合。前驅(qū)體的焙燒溫度和焙燒時(shí)間對(duì)LiMn_2O_4樣品的晶相結(jié)構(gòu)有很大的影響，焙燒溫度高于750℃時(shí)，應(yīng)采用分段焙燒工藝以防止局部高溫形成Li_2MnO_3雜質(zhì)。先在500℃焙燒2小時(shí)，然后在750℃下焙燒8-16小時(shí)左右所得樣品