锂离子二次电池正极材料

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1、山东大学硕{擘位论文摘要锂离子二次电池是当前化学电源研究与开发的重点，而正极材料又是锂离子二次电池的研究重点，对此，人们作了大量的研究工作，但一直没有比较系统性的对比研究。本文试图对现有常见的锂离子二次电池正极材料各个体系进行系统的研究，以期能对进一步的研究工作起到积极的指导作用。本文将现有常见锂离子二次电池正极材料按锂钴氧化物，锂镍氧化物，锂锰氧化物三个体系加以研究。对锂钴氧体系，给出了晶体结构和晶体参数。重点讨论了合成条件的控制和合成路径的差异对最终产物性质的影响，并研究了产物形态对其电化学性质的影响。讨论了常见的合成方法及其优缺点，简要介绍了锂钴氧的主要缺陷及采

2、用修饰法对其性质进行改进的研究进展。对锂镍氧体系．详细研究了其晶体结构在锂离子嵌入与脱出过程中的相变。并对其作为正极材料所存在的主要问题，从结构上进行了分析。列表总结了LiNi02制备方法中常见问题及其改进方法。详细讨论了各种元素单独或联合掺杂的可能性及其掺杂后的性能，最后，总结了各种元素的掺杂效果。对于锂锰氧化物，分尖品石LiMn204和层状LiMn02两大类进行研究。对于尖晶石LiMn20。，详细研究了其空间结构及其在充放电过程中的结构变化。简要介绍了各种合成方法。重点研究了尖晶石LiMn204的容量衰减的原因及其改善方法。对尖晶石LigVm204的修饰研究覆盖了

3、Li、B、Mg、A1、Ti、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、zn、Ga、Y、O、F、I、S等元素。对层状LiMn02，简要介绍了晶体结构，合成方法及修饰。关键词：锂离子二次电池；正极材料；锂钴氧化物：锂镍氧化物：锂锰氧化物些查查堂堡兰芏堡兰兰ABSRACTAtpresent．1ithium—ionsecondarybatteriesarethehottesttopicsinthebatteryresearch．Amongallthemateriaisusediillithium-ionsecondarybattery,positiveactivematerialsare

4、themostimportant．Althoughmanykindsoflithiatedtransitionmetaloxide，suchasLiCe02family,LiNt02family,andLiMnz04familyhavebeensynthesizedforDurposeoflithitim．ionbatterysincethefirstcommercializationoftheIithium—ionbatteryin1990．fewsystematiccompartsonbetweenthesepositiveactivematerialshaveb

5、eenmade．InthisPapler,weintendtomakecomparisonbetweenthemostimportantthreefamiliesofthelithiatedoxidesoastofindnewwayforimprovement．Forlithtaredcobaltoxide，thestructureandcrystalparameterswere画yen．Themorphologyoftheresultantproducts．whichwasfoundstronglydependentonthesynthesisrouteandrea

6、ctionconditions．inturnaffectsthepropertiesoftheresultantproductssignificantly．Theproblemwiththeconventionalsynthesiswasanalyzed．TheimportanceofthecrystalstructuremodificationbyintercalationofforeignmetaIionsonthestructuredefectsandeleetrochemicaIcharactersareexplained．For1itlliatednieke

7、loxidefamily,thephasetransitionduringchargeanddischargewasfirstdiscussed．Theproblemswimthelitlliatednickeloxidewereexplainedfromthepointofviewofcrystalstructure．Themalnproblemsandthesolutionsarecollected。Theimprovementbyintercalationofsingleforeignionorseveralioilssimultaneousl