li1.1ni0.35mn0.55o2正極材料的制備與低溫性能研究

1、分類號： 密 級： U D C： 學(xué) 號： 6120110102 碩士學(xué)位論文 2014 年 5 月 28 日 Li1.1Ni0.35Mn0.55O2 正極 正極材料 材料的制備與低溫性能研究 的制備與低溫性能研究 Study on preparation and low temperature performance of Li1.1Ni0.35Mn0.55O2 cathode material 學(xué) 位 類 別：____

2、學(xué)術(shù)型碩士____ ___ 作 者 姓 名： 王巧閣 學(xué) 科、專 業(yè)： 材料科學(xué)與工程 材料學(xué) 指 導(dǎo) 教 師： 鐘盛文 教授 研 究 方 向： 鋰離子電池 江西理工大學(xué)碩士論文 摘要 I 摘 要 本文合成出了 Li1.1Ni0.35Mn0.55O2 正極材料， 并對其進(jìn)行

3、C 包覆修飾， 改善倍率性能。對該材料的低溫放電效率進(jìn)行研究，通過燒結(jié)制度的再優(yōu)化，鈷摻雜改性處理，提高材料的低溫放電效率。 本論文采用共沉淀-高溫固相法合成出 Li1.1Ni0.35Mn0.55O2 正極材料，研究鋰配比、燒結(jié)溫度、燒結(jié)時(shí)間三個(gè)條件對 Li1.1Ni0.35Mn0.55O2 正極材料結(jié)構(gòu)，形貌及電化學(xué)性能的影響。結(jié)果顯示，鋰配比 1.10，燒結(jié)溫度 900℃，保溫時(shí)間為 12h的 Li1.1Ni0.35Mn0.55O2

4、 正極材料表現(xiàn)出比較好的循環(huán)性能和較高的放電比容量。25℃，0.1C 電流，2.75-4.2V 條件下進(jìn)行化成。對電池進(jìn)行倍率測試，0.5C，1C，2C，3C，4C 電流下 Li1.1Ni0.35Mn0.55O2 正極材料的放電比容量依次為 127.3 mAh·g-1，125.1 mAh·g-1，120.6 mAh·g-1，118.0 mAh·g-1，115.2 mAh·g-1，1C 電

5、流條件下進(jìn)行測試，首次放電比容量為 123.3 mAh·g-1，50 次循環(huán)后為 122.8 mAh·g-1，放電比容量的保持率為 99.6%，但是其倍率性能表現(xiàn)較差。 通過 C 包覆改性制備出 Li1.1Ni0.35Mn0.55O2/C 復(fù)合材料，25℃，0.1C 電流， 2.75-4.2V 條件下化成。對電池進(jìn)行倍率測試，0.5C，1C，2C，3C 電流下放電比容量依次為 130.8 mAh·g-1，1

6、29.9 mAh·g-1，127.5 mAh·g-1，126.7 mAh·g-1，相比較于包覆前材料， 容量衰減速度得到抑制， 3C 條件下， 其倍率性能由原來的 92.7%提高到了 96.9%，改善了材料的倍率性能。 對系列 Li1.1Ni0.35Mn0.55O2 正極材料進(jìn)行低溫放電測試，鋰配比 1.10，燒結(jié)溫度 900℃， 保溫時(shí)間 12h 的 Li1.1Ni0.35Mn0.55O2 正極材料的低溫

7、放電效率為 52.7%。鋰配比 1.10，燒結(jié)溫度 930℃，保溫時(shí)間 9h 的材料低溫放電效率為 55.6%，對Li1.1Ni0.35Mn0.55O2 正極材料進(jìn)行 Co 摻雜改性，摻鈷 10%，鋰配比 1.08 的低溫放電效率為 64.6%。 交流阻抗測試結(jié)果顯示， 低溫放電效率表現(xiàn)較好的三個(gè)樣品其交流阻抗值從小到大依次為 930℃樣品，900℃樣品，x=0.1/1.08 樣品，另外與此相對應(yīng)，正極材料顆粒尺寸從小到大依次為 x=0