[01719896]锂离子电池正极材料Li<,x>(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O<,2>制备研究

课题采用柠檬酸盐凝胶自蔓延法和非锂源熔盐法两种新型方法制备出层状Lix(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2材料，探讨原材料、制备条件和焙烧条件对产物的形貌、粒度、结晶度及均匀性的影响；探讨材料的形貌和结构等对其电性能的影响规律，并初步研究了离子混杂对电化学性能的影响；利用微分容量法探讨了材料在充放电过程中的物理化学变化：以镍、钴、锰的乙酸盐等化合物和氢氧化锂为原料，采用柠檬酸盐凝胶法与自蔓延法相结合合成前驱体，高温煅烧制备锂离子蓄电池层状正极材料 Lix(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2。XRD结果表明：产物具有标准的层装α-NaFeO2晶型，为层状嵌锂复合氧化物，为课题目标材料。SEM测试证明产物颗粒均匀，约 5μm。电化学测试表明：Lix(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2可逆比容量为130mAh/g，20个循环后容量保持率达95%。实验结果表明：在850℃下煅烧15个小时所的样品电化学性能最优，首次放电比容量为161.1mAh/g，30 次循环后放电比容量为159.7mAh/g，其容量保持率高达 99.13%；SEM/XRD谱图证实样品的表面形貌较为规则，颗粒粒度趋于均匀，（003）峰较尖锐，峰值较大，基本无杂质峰存在，说明晶体的有序化程度很高，有利于 Li+的电化学脱出和嵌入，提高材料的电化学性能。