【摘 要】
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锂离子电池正极材料中,三元层状材料集中了LiCoO2,LiNiO2和LiMnO2三种正极材料的优点,它们在结构和性能上有很强的互补性,有放电比容量高、循环性能优越、成本低廉、安全性能
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锂离子电池正极材料中,三元层状材料集中了LiCoO2,LiNiO2和LiMnO2三种正极材料的优点,它们在结构和性能上有很强的互补性,有放电比容量高、循环性能优越、成本低廉、安全性能好等优点,被认为是目前最具有开发前景的正极材料之一。本论文的研究对象是“111型”LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2三元正极材料,通过超声辅助湿法和溶胶-凝胶法制备LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2,应用X射线衍射（XRD）、扫描电镜测试（SEM）、充放电测试、交流阻抗测试（EIS）和循环伏安测试（CV）对样品的结构进行表征和电化学性能的检测。超声辅助湿法优化出制备材料的条件:以硝酸锂作为锂源、使用氨水调节pH=8。500℃预烧6h,n（Li/M）=1.1:1掺入硝酸锂,800℃煅烧12h制备出LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2。在25℃,0.1C倍率下放电比容量为160mAh·g-1,100次循环放电比容量为106mAh·g-1。此外,放电倍率由1.0C提高到5.0C时,放电比容量从156mAh·g-1下降到144mAh·g-1。溶胶-凝胶法优化出制备材料的条件:以乙酸锂作为锂源、采用氨水调节pH值为7、以1.5倍柠檬酸的量作为络合剂。500℃预烧6h,800℃煅烧12h制备出LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2。电化学性能较好,在25℃,0.1C倍率下放电比容量为161mAh·g-1,100次循环放电比容量为116mAh·g-1。此外,放电倍率由1.0C提高到5.0C时,放电比容量从158mAh·g-1略微下降到152mAh·g-1。分别采用超声辅助湿法和溶胶-凝胶制备性能良好的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2,并对其进行对比分析。结果表明溶胶-凝胶制备的样品,颗粒较小,分散较均匀,结构稳定,具有较高的充/放电可逆性及容量保持率。
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