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随着锂离子电池的迅猛发展,锂离子电池的应用越来越深入到人们的日常生活,富锂锰正极材料具有资源丰富、高比容量、成本低等优点,在未来的锂离子电池领域具有很大的应用潜力。锂离子电池在电动汽车的应用不断扩大,开发具有高倍率充放电性能的正极材料迫在眉睫。本论文以Li1.2Ni0.25Mn0.55O2正极材料为基础材料,通过改善制备工艺,添加Co元素,掺杂Sr,以及合成前驱体时添加导电剂来提高高倍率性能,利用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),差热-热重分析(TG-DTA),比表面及孔径(BET),电化学测试等对结构,形貌,性能进行测试。共沉淀法制备的Li1.2Ni0.25Mn0.55O2材料均有良好的层状结构。950 oC保温14 h的最佳烧结工艺,小粒径材料1 C比容量为208.4 mAh/g,100次循环后为189.3mAh/g,保持率达91.0%;3 C倍率起始比容量为162.9 mAh/g,200次循环后为161.8mAh/g,保持率为99.3%。添加Co元素来合成Li1.2Ni0.25Mn0.5Co0.05O2材料,在910 oC保温14h性能最佳,这相比基础材料的最佳烧结温度降低。1 C倍率其起始比容量为183 mAh/g,100次循环后为178.3 mAh/g,保持率为92.5%;3 C倍率起始比容量为173.5mAh/g,200次循环为151.9mAh/g,保持率达87.5%,与不添加时Li1.2Ni0.25Mn0.55O2相比,3C倍率性能有所提升。采用分段烧结的方式,能够减小一次颗粒的大小,从而提高高倍率下的比容量,但循环稳定性下降。混锂过程中添加SrCO3,再高温烧结合成Li1.2(Ni0.25Mn0.5Co0.05)1-xSrxO2(x=0.01、0.02、0.03)材料。当掺杂量为1%和2%时XRD衍射峰没有出现杂峰,表明没有改变的材料的结构;由于Sr2+离子半径大,能够阻碍过渡金属离子的迁移,降低阳离子混排,减缓中值电压的衰减;而当掺杂量为3%时,Sr与Mn发生固溶,出现杂相,表明掺杂过量。在合成(Ni0.3125Mn0.6875)(OH)2前驱体的过程中,加入2%的SP,SP具有优异的导电性而减小阻抗,提高比容量,高倍率循环稳定性增强;1 C倍率放电比容量为210.9 mAh/g,循环过程中比容量增加到最大值221 mAh/g,100次循环后为200.8mAh/g,保持率为90.8%;3 C倍率比容量为165.1 mAh/g,200次循环为160.5 mAh/g,保持率为95.5%。添加不同含量的SP对材料具有较大影响,SP具有还原性,随着添加量的增加,Mn4+转化为Mn3+含量增多,材料的结晶度下降,比容量的损失越大;但是添加量增加,阻抗减小,有利于中值电压的稳定。