【摘 要】
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该论文对可作为锂离子电池正极材料的层状LiCoO、LiNiO、尖晶石型LiMnO及掺杂型LiCoNiO和LiMnNiO的电化学性能作了较为详尽的研究,并从结构上对掺杂型LiCoNiO和LiMnNiO表现出的不同于LiCoO、LiMnO电化学性能的原因进行了探讨.实验发现,在LiCoO的合成过程中,降温速度是影响产物电化学性能的重要因素之一,很慢的降温速度会降低产物作为锂离子电池正极材料的充放电性能
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该论文对可作为锂离子电池正极材料的层状LiCoO<,2>、LiNiO<,2>、尖晶石型LiMn<,2>O<,4>及掺杂型LiCo<,1-x>Ni<,x>O<,2>和LiMn<,2-x>Ni<,x>O<,4>的电化学性能作了较为详尽的研究,并从结构上对掺杂型LiCo<,1-x>Ni<,x>O<,2>和LiMn<,2-x>Ni<,x>O<,4>表现出的不同于LiCoO<,2>、LiMn<,2>O<,4>电化学性能的原因进行了探讨.实验发现,在LiCoO<,2>的合成过程中,降温速度是影响产物电化学性能的重要因素之一,很慢的降温速度会降低产物作为锂离子电池正极材料的充放电性能;开路电压曲线的测量表明锂离子在Li<,x>CoO<,2>中能可逆地嵌入-迁出的x范围在1-0.55之间;循环伏安曲线的重现性表明这种嵌入-迁出过程是可逆的.用不同的途径合成了几种LiNiO<,2>,它们的X射线衍射图谱证明,在LiNiO<,2>的合成过程中,很容易发生Ni嵌入Li层的现象而导致化学剂量的不精确控制.以氧化物为原料,在700℃的温度下能合成出具有较为理想层状结构的LiNiO<,2>,锂离子能在其中可逆地嵌入-迁出的x范围在0.35-0.85之间.循环伏安曲线及OCV曲线都表明在首次充电过程中发生了LiNiO<,2>结构上的不可逆相变.分别以酯酸盐和氧化物为原料合成了掺杂少量Ni的LiCo<,1-x>Ni<,x>O<,2>,测试了它们的充放电性能,并对其进行了X射线衍射分析,从而寻找出具有理想层状结构LiCo<,1-x>Ni<,x>O<,2>的最佳途径.锰尖晶石型氧化物LiMn<,2>O<,4>由于合成简单、原材料资源丰富而成为产业化规模的锂离子电池的最有前景的正极材料.
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