锂离子电池正极材料lini13co13mn13o2的制备及性能研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文锂离子电池正极材料LiNil／3Col／3Mnl／302的制备及性能研究作者姓名：李诗颖指导教师：耿树江教授东北大学材料与冶金学院申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：化学工艺论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：2014年6月学位授予日期：2014年7月答辩委员会主席：厉英教授评阅人：娄太平教授王文副研究员东北大学2014年6月万方数据AThesisinChemicalTechnologyfUllIIlllllllllllllllllllllllllIIfY2988623Preparat

2、ionandPropertiesofLithium．．ionBatteryCathodeMaterialsLiNil／3C01／3Mnl／302ByLiShiyingSupervisor：ProfessorGengShujiangNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中

3、作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：耋韵板日期：)口J毕．∥．专。学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年∥学位论文作者签名：蝴额导师签名：1秀事寸I，2一签字日期：弘J钍‘．如签字日期：协／／．4-．∥如万方数据锂离子电池正极材料LiNiI／3Co

4、l／3Mnl／302的制备及性能研究摘要近年来环境污染严重，资源问题紧张，锂离子电池作为新一代的储能材料顺应时代之势应运而生，并以其能量密度高、循环寿命长、无记忆效应、稳定性能高、环境友好等优点蓬勃发展。传统的锂电池由于自身的缺陷制约了其发展。就此，集传统锂电池的优异性质于一身的三元锂离子电池正极材料LiNil，3Col，3Mnl，302在市场及科学研究中占有一席之地。本文采用高温固相法、高温固相．球磨法、溶胶凝胶法、溶胶凝胶．球磨法分别制备LiNi-／3Col／3Mn]／302，并对球磨处理的材料用回火的方法进行优化，采用XRD、

5、SEM以及电化学方法对材料的性能进行了测试。高温固相法中，800℃下马弗炉焙烧10h的锂离子电池正极材料LiNil，3C01，3Mnl／302综合性能较好。在0．1C倍率下首次放电比容量达135．0mAh／g，效率达到84．9％，循环40次后容量保持率高达94．7％。高温固相球磨法中，经过高温球磨焙烧2h的材料已初步具有六方晶系的单一结构。经过回火工艺后，材料在结构、形貌和电化学性能方面均有所提高。其中700℃下高温球磨焙烧2h，马弗炉中900。C回火6h的LiNil／3Col／3Mnl／302材料性能最优。在0．1C倍率下首次放电

6、比容量达137．8mAh／g，效率达到87．1％，循环40次后容量保持率高达89．8％。采用溶胶．凝胶法制备的材料在8009C下马弗炉焙烧lOh后显示出的综合性能较好。材料在0．1C倍率下首次放电比容量达168．2mAh／g，效率达到89．9％，循环40次后容量保持率高达96．6％。通过溶胶．凝胶高温球磨法制备锂离子电池正极材料LiNil／3Col／3Mnli302在高温球磨焙烧2h后己初步具有六方晶系的单一结构。回火工艺加强了材料的各方面性能。其中，700℃下高温球磨焙烧2h，马弗炉中900℃回火6h的LiNil／3C01／3Mn

7、l／302材料性能最好。在0．1C倍率下首次放电比容量达128．7mAh／g，效率达到822％，循环40次后容量保持率高达92．8％。关键词：锂离子电池；LiNil／3Co]／3Mn]／302正极材料；高温球磨II万方数据东北大学硕士学位论文AbstractPreparationandPropertiesofLithium—ionBatteryCathodeMaterialsLiNil／3Col／3Mnl／302AbstractAsafleshgenerationofstoragematerials，lithium-ionbatte

8、ryemergesastimesrequirewiththeenvironmentproblemandenergyshortageissuegettingserious．Ithasincreasinglydevelopedinrece