对锂离子二次电池正极材料LiCoO和LiFeO的改性研究

摘要

论文采用了一种新的方法对LiCoO2进行表面包覆改性，包覆材料为稀土氧化物Nd2O3。LiCoO2与Nd2O3只需通过简单研磨就可完成对LiCoO2的表面包覆。SEM测试表明，Nd2O3包覆在LiCoO2的表面。论文还研究了不同包覆量和不同充电截止电压对LiCoO2电化学性能的影响。充放电循环测试表明，表面包覆2wt％Nd2O3的LiCoO2在3.0-4.4V之间循环时电化学性能最好，其以1C倍率充放电循环80周后放电容量为143.8mAh/g，容量保持率高达79.2％。CV和XRD测试表明，包覆后提高了LiCoO2的稳定性。该方法工艺简单、无污染、生产成本低，具有良好的应用前景。 论文采用超声共沉淀法制备了锂离子二次电池正极材料Li1.2(Fe0.4Mn0.4Ni0.2)0.8O2，并研究了反应时间和温度对产物结构和性能的影响。与未引入超声波的制备方法相比，用超声共沉淀法制备的前驱体颗粒更均匀，而且相同条件下制得的正极材料的电化学性能也更好。反应温度对产物结构和性能影响较大，500℃焙烧12小时所得产物结构基本上与LiCoO2相同，初始放电容量可达76.1mAh/g，综合初始充放电曲线、XPS和CV分析，该物质在充放电过程中主要发生Fe3+/4+和Ni3+/4+的氧化-还原反应。在500℃条件下延长反应时间后制备得到的正极材料，初始容量和充放电循环稳定性均有所提高。焙烧20小时所得产物电化学性能最好，以0.1C倍率在3.0-4.3V之间循环时，其初始放电容量为82.0mAh/g，循环10次后容量保持率为77.0％。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

第二章LiCoO2表面包覆Nd2O3及其性能、机理研究

第三章超声共沉淀法制备锂铁锰镍复合氧化物正极材料

第四章结论

硕士期间发表论文

致谢