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锂镍钴氧目前是最具前景的锂离子电池正极材料之一。生产球形LiNi0.8Co0.2O2可以获得高的振实密度和体积比容量,从而提高电池的能量密度,且球形材料具有优良的加工性能。本论文采用控制结晶法一液相共沉淀与高温固相相结合的方法来制备高密度球形正极材料LiNi0.8Co0.2O2。本研究主要分为两大部分。首先用液相共沉淀方法制备球形前驱体Ni0.8Co0.2(OH)2,并对制备过程中的搅拌速度、流速、NH3/(Ni+Co)、体系pH值、温度、反应时间等影响因素进行分析。采用12L的反应釜进行实验,论文较全面的分析了前驱体制备过程中各控制因素对所得Ni0.8Co0.2(OH)2的形貌、粒度分布、振实密度等的影响,对工业化生产有很好的借鉴意义。经分析得出:当控制镍钴硫酸盐溶液流速为8ml/min,搅拌速率为450rpm,NH3/(Ni+Co)为1.5,pH值为11.5,反应时间为56h的条件下制得的Ni0.8Co)(0.2)(OH)2前驱体球形度最好、振实密度高达2.02g/cm3,经过EDS分析,Ni、Co元素在颗粒上分布均匀,比值约为4:1。高温固相合成阶段,研究了前驱体预处理温度、氧气气氛、焙烧温度、焙烧时间、不同Li/(Ni+Co)对LiNi0.8Co0.2O2材料的形貌、晶格常数及电化学性能等因素的影响。通过分析得到:将Ni0.8Co0.2(OH)2前驱体经过550℃预处理6h后,与LiOH·H2O以Li/(Ni+Co)=1.07的配比均匀混合,在750℃,氧气流量为800ml/min的条件下焙烧16h得到的LiNi0.8Co0.2O2具有最好的电化学性能,该材料在3~4.3V,0.2C的充放电制度下,首次放电容量达到195.3mAh/g,经过50次循环后仍能保持177mAh/g,容量衰减了9.42%。说明材料具有较高的比容量,能够保持较好的充放电循环性能。本文对LiNi0.8Co0.2O2材料进行了Mg掺杂改性实验。电化学性能检测结果表明,所得到的LiNi0.75Co0.2Mg0.05O2材料在3~4.3V区间,0.2C的充放电倍率下,经过50次循环后放电容量仅衰减了3%,显示出优良的电化学循环性能。循环伏安结果显示,Mg的加入抑制了材料在充放电过程中的相变;交流阻抗图谱分析说明电荷传递阻抗引起的电阻的增加受到了限制。这些都表明镁的掺杂有利于结构的稳定和循环性能的提高。