新型Li-Ni-Co-Mn-O锂离子电池正极材料的研究

采用氢氧化物共沉淀法合成了Lix[Ni0.2Mn0.7Co0.1]Oy(0≤x≤2,2≤y≤3)系列锂离子电池正极材料。通过电感耦合等离子体发射光谱(ICP)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)形貌分析和电化学性能测试对所得样品的成分、结构、形貌和电化学性能进行了表征。ICP元素分析表明,所制备的氢氧化物前驱体的实际组成与理论组成基本一致。XRD物相分析表明,随着x值的变化,材料的结构发生了较大的改变,由最初的尖晶石结构(LiNi0.5Mn1.5O4)过渡到尖晶石-层状复合结构,最后成为α-NaFeO2层状结构。SEM测试表明,随着x值的变化,材料的形貌也发生了很大的改变。电化学性能测试表明,在2.00～4.95 V电压范围内,以20 mA/g的电流充放电,材料依据成分不同,有不同电化学性能。

新型富锂相层状正极材料的合成及电化学性能

以醋酸盐燃烧法按照相图(Li1.2Co0.4Mn0.4O2-Li1.2Ni0.4Mn0.4O2-Li1.2Ni0.2Mn0.6O2三角相图)设计合成了Li1.2-(Co0.4Mn0.4)1-x-y(Ni0.4Mn0.4)x(Ni0.2Mn0.6)yO2(0≤x+y≤1)系列固熔体锂离子电池正极材料。通过X射线衍射(XRD)和电化学性能测试对所得样品的结构及电化学性能进行了初步表征。XRD物相分析表明,温度对Li1.2(Co0.4Mn0.4)1-x-y(Ni0.4Mn0.4)x-(Ni0.2Mn0.6)yO2的合成有明显影响。可以判断:合成温度为950℃以上时,相图中所有成分点能够形成纯相,可鉴定为α-NaFeO2层状结构。初步的电化学性能测试表明,在2～4.8 V范围内,以20 mA/g的电流充放电,材料依据成分不同,有不同电化学性能(充电曲线形状、充放电容量等),最高放电容量达到228 mAh/g。