锂离子电池正极材料LiCoxNi1xO2合成与性能研究

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1、哈尔滨『亡程人学硕士学位论文捅要锂离子电池与传统的二次电池如铅酸电池、Ni／Cd电池、Ni／MH电池等相比，在比功率、能量密度及充放电性能方面有着明显的优势。而且，锂离子电池还有着循环寿命长、自放电率低、“绿色”环保等优点，目前己广泛应用于小型用电器中，并正积极向空间技术、国防工业、电动汽车、UPS等领域发展。锂离子电池技术的关键在于嵌入式电极材料的成功开发。本文详细介绍了锂离子电池正极材料，特别是LiC002材料的发展现状，并对锂离子电池的技术现状和发展趋势作了总结。运用理论电化学的基本原理，分析了LiC002材料对锂离子电池性能影

2、响的机理。在此基础上对锂离子电池的制造技术和性能进行了研究。本论文对LiNi，Col_x02材料的不同合成条件进行考察。为了对材料的性能进行考察，本实验把各种材料应用到了方型锂离子电池中，对电池的循环性能，倍率充放电性能等进行测试。浏试结果表明：合成条件对材料的性能有很大的影响，通过对各个合成条件的考察有如下优化结果：合成温度在800℃左右，材料的烧结时间为60小时左右，原材料的配比n(Li)：n(Co)：nfNi)=1．05：0．7：0：3较为合理，得到的材料的放电容量和循环性能都比较理想。放电以0．1c效果较好，能得到较高的放电容

3、量。采用一种新型的半固相合成法在C0304表面生成稳定的A1203膜，经过XRD衍射对其包覆前后结构进行了分析，测试了样品的电化学性能，实验表明，采用该方法显示出材料颗粒均匀，电化学性能良好的特点，其中LiCoo95A101502在室温下初始比容量达到137．5mAhg-I,循环50次后，容量达到130．29mAhg～。对其进行过充实验，依然表现出令人满意的结果。美键词：锂离子电池：正极材料；LiNi。C01-x02半固相合成：过充电哈尔滨T程大学硕士学位论文AbstractComparedwithtraditionalseconda

4、rybatteries，e,g．，Pb-PbCbbattery,Ni．Cdbattery,Ni-MHbatteryandSOon．Lithium．IonBattery(LIB、showsgreateradvantagesattheaspectofratecapability,energydensity,andcharge—dischargeperformance．Moreover,LIBalsoshowstheadvantagesoflongcyclinglife，lowself-dischargerate，andamitytotll

5、eenvironment．NOWLIBhasbeenbroadlyusedinportableelectrics，andactivelyusedinspacetechnology,nationaldefeneeindustry,electricvehicles(EV)，UPS，etc．Asweknow,thekeytOthecommercializationofLIBistheSuccessfuldevelopmentoftheinterealatedelectrodematerials．Tllisthesisintroducedth

6、ecathodematerialsofLIBindetail-especiallyinthedevelopmentstatusofLiC002，andasummaryoftheLIBdevelopmentabouttechnologystatUSanddevelopmenttendencywasalsogiven．TheeffectmechanismofLiC002ontheperformanceoftheLIBwasdiscussedfromtheviewpointoftheprimaryprincipleofelectrochem

7、istry．Furthermore，thefabricationtechniqueandperformanceofLIBwerestudied．andLIBforEVwasalsostudiedprimarily．TheconditionofsynthesisaboutLiNixCol_x02wastested，differentmaterialwasusedtorectanglebatteriestotestedt11ecapabilityofthematerial．Thecapabilityofthecirculation，the

8、capabilityofcharginganddischargingindifferentratewastested．Theresultshowedthatt11econditionofsynthesisaffectth