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锂离子电池由于能量密度高、循环性能好和环境污染小等优势引起了人们的兴趣。正极材料是锂离子电池最重要的组成部分,是目前制约锂离子电池性能的关键因素之一。镍钴锰三元正极材料Li Ni0.5Co0.2Mn0.3O2(NCM523)由于其比容量髙、环境友好和低成本等优点被认为是最具发展潜力的锂离子电池正极材料之一,但也面临一些问题,如阳离子混排、电子导电率低、循环稳定性差等。高结晶材料能够降低阳离子混排,亚微米级结构的一次分散颗粒可以缩短锂离子及电子的扩散路径,提高锂离子输运能力;表面包覆则有利于稳定材料表面,提高其循环性能,有望部分解决镍钴锰三元正极材料所面临的问题:本论文从材料的合成设计出发,合成具有高结晶性亚微米级NCM523材料一次颗粒,探索高结晶性亚微米级一次颗粒和电极片包覆对NCM523材料性能的影响,主要研究内容如下:1.采用乙醇水溶液共沉淀法结合固相烧结技术制备了高结晶亚微米级NCM523一次分散颗粒,系统研究了碳酸钠和氨水分开滴加的加料方式在不同p H条件下对NCM523结构及性能的影响。该方法得到的材料表现出了优异的循环性能及倍率性能。NCM523-8在3.0-4.5 V区间0.2 C条件下首周放电比容量达193.6 m Ah g-1,循环100周后其容量保持率为91.25%。当倍率提高到5 C时,其放电比容量可达130 m Ah g-1。进一步测试表明具有完好的结晶特性及亚微米级的一次分散颗粒是其具有优异循环性能和倍率性能的主要原因。2.为了改善NCM523正极材料性能,进一步合成了暴露{010}面的NCM523颗粒,并系统研究了碳酸钠和氨水混合滴加的加料方式在不同p H条件下对NCM523结构、形貌及性能的影响。结果表明NCM-9材料由分散的粒子组成,一次颗粒的直径在0.3μm左右,材料具有好的结晶性及层状结构且阳离子混排最低。根据循环伏安法(CV)测试计算出NCM-9具有更大的锂离子扩散系数(7.523×10-8cm2s-1),在倍率为10 C时,其放电比容量达106.2 m Ah g-1。3.对NCM523电极进行石墨烯包覆改性,电化学测试结果表明,包覆后电极的倍率性能及循环性能明显改善。包覆0.5wt%的复合材料G3循环100次后容量保持率高达99%,而未包覆样品仅为74%。