改性linio2的制备及其电化学性能研究

《改性linio2的制备及其电化学性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、工学硕士学位论文改性LiNiO2的制备及其电化学性能研究田启友哈尔滨工业大学2006年6月国内图书分类号：TM911国外图书分类号：621.355工学硕士学位论文改性LiNiO2的制备及其电化学性能研究硕士研究生：田启友导师：张巨生研究员副导师：顾大明教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：化学工艺所在单位：应用化学系答辩日期：2006年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TM911U.D.C.：621.355DissertationfortheMaster’sDegreeofEngineeringPREPARATION

2、ANDELECTROCHEMICALPROPERITIESOFMODIFIEDLiNiO2Candidate：TianQiyouSupervisor：ResearcherZhangJushengAssociateSupervisor：ProfessorGuDamingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ChemicalTechnologyDateofOralExamination：June,2006University：HarbinInstituteofTechnology哈

3、尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要改性LiNiO2具有与LiCoO2相同的层状结构，被认为是极具潜力的锂离子电池正极材料。本论文用共沉淀结合高温两段烧结法制备LiNiO2，并确定了优化的制备工艺条件。对LiNiO2进行了Co掺杂实验，并确定了最佳掺杂量，制备出了LiNi0.8Co0.2O2。在此基础上，进行了Zn、Al掺杂和MgO、Al2O3包覆实验，制备了性能相对较好的掺杂和包覆材料，并结合掺杂和包覆两者的优点，进行了掺杂和包覆共同作用改性实验。并对所得材料进行了电化学性能测试、结构表征和微观形貌观察。+实验结果表明：在0.2C（3.0-4.2V

4、，vs.Li/Li）充电倍率下，LiNiO2的-1首次放电比容量为197.3mAh·g，100次循环后，其容量保持率为67.3%。-1LiNi0.8Co0.2O2的首次放电比容量为190.2mAh·g，100次循环后，容量保持率为80.4%。尽管掺Co后首次比容量降低了一些，但是100次后循环性能得到较大的提高。随着Zn掺入量的增加，LiNi0.8-xZnxCo0.2O2的首次放电比容量和循环性能先提高后降低。Al掺入量的增加，使LiNi0.8-xAlxCo0.2O2的首次放电比容量逐渐减小，循环性能逐渐提高。Zn、Al掺杂体系中，LiNi0.7

5、8Zn0.02Co0.2O2的电化学性能相对较好。随着包覆量的增加，MgO、Al2O3包覆LiNi0.8Co0.2O2材料均呈现首次放电比容量逐渐减小、循环性能先提高后降低的趋势。对比包覆实验发现，0.5%Al2O3包覆LiNi0.8Co0.2O2的电化学综合性能相对较好，而且，其循环性能要好于LiNi0.78Zn0.02Co0.2O2。结合掺杂和包覆的特点，制备了0.5%Al2O3包覆LiNi0.78Zn0.02Co0.2O2。-1+材料的首次放电比容量为192.8mAh·g（0.2C、3.0-4.2V，vs.Li/Li），100-1次循环后，

6、放电比容量为180.8mAh·g，容量保持率为93.9%，综合电化学性能得到明显提高。但是大倍率充放电性能测试结果表明，0.5%Al2O3包覆LiNi0.78Zn0.02Co0.2O2材料的倍率特性还有待提高。关键词锂离子电池；正极；共沉淀；掺杂；包覆-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractModifiedLiNiO2whichhasthesamelayeredstructurewithLiCoO2isregardedasthepromisingcathodematerialforlithium-ionbattery.Inthiswo

7、rk,LiNiO2ispreparedbyco-precipitationfollowedbyheat-treatingattwostages,andtheexcellentpreparingconditionsareconfirmedatthesametime.Co-dopedLiNiO2materialsaresynthesizedandtheexcellentdopedquantity,viz.,LiNi0.8Co0.2O2isgained.Meanwhile,theZn(Al)-dopedandMgO(Al2O3)-coatedLiNi0

8、.8Co0.2O2materialsarecarriedoutandtherelativelygoodproductsarefound.