【摘 要】
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近年来,化石燃料燃烧所引发的环境污染问题,促使我们不断寻找成因和改善方法。通常认为汽车尾气是造成空气污染的主要原因之一,发展新能源电动汽车在治理汽车尾气的同时能够
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近年来,化石燃料燃烧所引发的环境污染问题,促使我们不断寻找成因和改善方法。通常认为汽车尾气是造成空气污染的主要原因之一,发展新能源电动汽车在治理汽车尾气的同时能够减少化石燃料的使用。锂离子电池以高工作电压、高能量密度、较好的循环性能、自放电少、对环境友好等优点,广泛应用于电动汽车上。但目前电动汽车的续驶里程较低,制约其发展,电池的能量密度与电动汽车的续驶里程有着直接的关系,正极材料对电池的能量密度有很大影响。因此,高比容量正极材料是目前研发的热点之一。高镍LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2层状材料比容量超过200mAh·g-1,可以实现国家在高能量密度电池方面的计划指标。本文以LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2作为研究对象,对其进行可控制备,研究条件对电化学性能的影响,并研究日历存放性能,以及材料存放后的性能恢复,具体开展的研究如下:本文采用共沉淀法,通过对制备条件进行严格的调控,制备出类球形前驱体,利用高温固相反应法合成LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2,研究了不同温度、气氛、时间等烧结条件对材料晶体结构、形貌以及电化学性能的影响,并研究LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2在常规电压（4.3V）以及高电压（4.5V）下的电化学性能。所得材料在2.7-4.3V和2.7-4.5V的电压区间,0.1C首周充/放电比容量分别为226.7/193.7mAh·g-1和249.4/211.4mAh·g-1,在1C表现为183.4mAh·g-1和188.6mAh·g-1,表现出良好的电化学性能。将该材料在不同条件下进行存放,研究时间、温度和湿度对材料日历存放性能的影响。结果显示,在干燥器中,存放20个自然日对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2材料的性能不会有明显的影响;高温放置会影响材料的循环性能;而湿度越高对材料的影响越大,高湿下,材料的表面物相会发生改变。对存放后的材料性能进行恢复,处理后的材料在2.7-4.3V截止电压下,0.1C的首周充/放电比容量为225.4/193.8mAh·g-1,与存放后材料相比,性能得到大大提升。本文给出了材料的最佳制备条件和存放条件,为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2材料的制备和存放提供了新方法,对存放后材料的恢复研究,也减轻了存放对材料影响,为其研发提供了新思路。
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