【摘 要】
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随着全球的能源危机和环境问题的日渐严峻,为了解决这些问题人们一直在寻求着各种清洁新能源的发展。为此,国家在大力地发展新能源汽车行业,锂离子电池作为电动汽车中的动力
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随着全球的能源危机和环境问题的日渐严峻,为了解决这些问题人们一直在寻求着各种清洁新能源的发展。为此,国家在大力地发展新能源汽车行业,锂离子电池作为电动汽车中的动力源是占据着十分重要的一环,因此也就受到了大家的重视。而正极材料又作为锂离子电池中不可或缺的重要组成部分,同样受到很多的科研工作者们的密切关注,希望能够得到性能优异的正极材料以满足人们的需求。在经过对各种不同的正极材料现状的分析后,本课题选取了LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（NCM811）三元正极材料作为研究对象进行合成和改性的研究,并取得了以下这些成果。首先针对目前工业生产中采用的共沉淀法所存在的工艺复杂和大量废水产生等问题,我们采用了纳米球磨辅助的高温固相法成功的合成了纯相NCM811材料,优化了工艺流程中的球磨时间和煅烧温度等工艺参数。经过电化学性能测试,首圈放电比容量为184.5 m Ah·g-1,库伦效率为79.23%,在50圈次充放电循环后容量为158.5 m Ah·g-1,容量保持率为85.9%。为了进一步的改善材料的电化学性能,我们对材料进行了硼改性研究,使用硼取代部分过渡金属,通过XRD和SEM测试发现,硼能够很好的进入晶格并促进晶体的生长发育,有效地降低I（003）/I（104）的比值,减少锂镍混排的程度。在合成样品中,Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)0.99B0.01O2具有最佳的电化学性能,0.1C和5C时分别为194.7 m Ah·g-1和166.8 m Ah·g-1。0.5C倍率下100次循环的容量保持率为98.2%,同时具有最佳的倍率性能。与其他地方报道的NCM811材料相比,通过这种方法获得的材料在未来的应用中显示出很高的潜力。
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