熔融鹽法合成高密度鋰離子電池正極材料lini,0.8co,0.2xm,xo,2(m=al，ti，mo)

1、河南師范大學(xué)碩士學(xué)位論文熔融鹽法合成高密度鋰離子電池正極材料LiNiCoMO（M=Al，Ti，Mo）姓名：趙付雙申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：物理化學(xué)指導(dǎo)教師：湯宏偉20090601A B S T R A C TI n t h ed e v e l o p m e n to f t h e l i t h i u m i o nb a t t e r i e s ，t h e p r e p a r a t i o no fc a t h o

2、 d e m a t e r i a l si sr e g a r d e dt o b eo n eo f t h e m o s ti m p o r t a n tp a n s ．A l o n g w i t h i m p r o v e m e n ti ne l e c t r o d ep e r f o r m a n c eu s i n g N i - d o p e dl i t h i u m n i c

3、k e l o x i d ec o m p o u n d ，e s p e c i a l l yl i t h i u m n i c k e l c o b a l t o x i d ec o m p o u n d b ya d d i n g as m a l la m o u n t o f c o b a l te l e m e n t , t h i ss e r i e so f c a t h o d em a

4、 t e r i a l sh a sr a p i d l yd e v e l o p e dp r o s p e c t sf o rp r a c t i c a l a p p l i c a t i o n ．I np r a c t i c e ，u s i n gl i t h i u mn i c k e lc o b a l to x i d ec o m p o u n da sa p o s i t i v e

5、e l e c t r o d em a t e r i a ls t i l l p o s e sp r o b l e m s ．F o re x a m p l e ，t h et h e r m o —s t a b i l i t y a n dc y c l i n gs t a b i l i t yo ft h e m a t e r i a ln e e di m p r o v i n g ．I ti s ah o

6、 tt o p i ci nr e s e a r c ha r e a a tp r e s e n t ．I n t h i s p a p e r t h ed e v e l o p m e n to ft h e n i c k e l l i t h i u m i o nb a t t e r y c a t h o d e m a t e r i a l a t t h ep r e s e n tt i m ea r

7、er e v i e w e df i r s t l y ．W i t h t h es t r u c t u r a l c h a r a c t e r i s t i c s a n de x i s t e dp r o b l e m s ，af e a s i b l e p l a n w a s p r o p o s e d t o i m p r o v e t h et h e r m o - s t a b

8、 i l i t y a n dc y c l i n g s t a b i l i t y o ft h e c a t h o d em a t e r i a l L i N i 0 ．s C 0 0 ．2 0 2 ．F i r s t ，t h e s y n t h e s i s t e c h n i q u e o f p r e c u r s o r N i o ．s C o o ．2 ．x A l x ( O H

9、 h f o rp r e p a r i n g L i N i 0 ．s C o o ．2 ．x A l x 0 2w a so p t i m i z e d ，a n d t h et a pd e n s i t yw a s i m p r o v e d ．U s i n g t h em e t h o d o fe u t e c t i c m i x e d s a l t ，t h e e u t e c t i

10、 c m o l t e n l i t h i u m s a l t o f 0 ．6 2 L i N e s - 0 ．3 8 L i O H W a s m i x e d w i t hN i o ．s C o o ．2 - x A l x ( O H h ，a n d t h e e u t e c t i c m o l t e nl i t h i u ms a l t W a so s m o s e d a n dd

11、 i f f u s e d u n i f o r m l yO f f t h es u r f a c eo fp r e c u r s o r ．T h ec a t h o d em a t e r i a l L i N i 0 ．s C o o ．2 - x A l x 0 2p r e s e n t e da s e r i e so f g o o dc h a r a c t e r i s t i c s ，s

12、 u c ha s h i g h e r c r y s t a l l i n i t y , l o w e r r a t i o o f c a t i o n m i x i n g ，f i n e l a y e r s t r u c t u r e ，u n i f o r m g r a i n s ，h i g ht a p —d e n s i t ya n d g o o de l e c t r i c a

13、 lp r o p e r t y ．T h i sm e t h o d s o l v e ds o m ed i f f i c u l tp r o b l e m t ol i t h i u ms a l tm i x e dw i t ho t h e rp r e c u r s o r su n i f o r m l y , t oa v o i d l o n g t i m em e c h a n i c a

14、lb a l lm i l l i n g , a n dt o r e d u c et h e w o r k i n gp r o c e d u r er e a c t i o n ．T h e n ，u s i n ga e u t e c t i cm o l t e n s a l to f0 ．6 2 L i N 0 3 - 0 ．3 8 L i O H ( w i t h am e l t i n gp o i n

15、to f1 7 5 ．7 。C ) a n d C o - d o p e d N i ( O H ) 2 m i x e dw i t h T i e 2a n d M 0 0 3 ，r e s p e c t i v e l y ．L i N i 0 ．s C o o ．2 ．x T i x 0 2 a n dL i N i o ．s C 0 0 ．1 5 M o o ．0 5 0 2h a sa w e l l - d e v e

16、 l o p e dl a y e r e ds t r u c t u r ea n d t h es y n t h e s i z e dp a r t i c l e sd i s t r i b u t ee v e n l y ．T h et a p - d e n s i t yo f t h e s y n t h e s i z e dL i N i o ．8 C o o ．1 5 T i o ．0 5 0 2 a n

17、 dL i N i o ．8 C o o ．1 5 M e o ．0 5 0 2r e a c h3 ．17g - c m ‘3 a n d2 ．9 9g ．c m ～，r e s p e c t i v e l y ．C h a r g e —d i s c h a r g et e s t sd e m o n s t r a t et h a tt h eL i N i o ．8 C o o ．1 5 T i o ．0 5 0 2

18、c a t h o d eh a sa ni n i t i a l d i s c h a r g ec a p a c i t ya s h i g ha s 16 9m A h ·菩1a n d e x c e l l e n tc a p a c i t yr e t e n t i o na t ac u r r e n td e n s i t yo fO ．2 Ci nt h er a n g e o f 3 ．