层状Li_(1.3)Ni_(0.35)Mn_(0.65)O_(2.3)锂离子电池正极材料制备与表征

通过共沉淀法制备了Ni0.35Mn0.65(OH)2,并与碳酸锂混合,经高温煅烧得到层状Li1.3Ni0.35Mn0.65O2.3。通过XRD(X射线衍射)、SEM(扫描电子显微镜)和电化学性能测试对所得样品进行了表征。考察了烧结温度和烧结时间对材料的结构和电化学性能的影响。结果表明,在优化条件下合成的正极材料具有很好的α-NaFeO2型层状结构,粒度分布均匀,形貌呈球形。以0.1 C的电流在2.0～4.6 V充放电时,放电比容量达180～220 mAh/g,同时具有良好的循环可逆性能。

富锂锰基材料Li_(1.35)[Ni_(0.35)Mn_(0.65)]O_(2+y)的合成与电化学性能研究

将化学计量比的前驱体Ni0.35Mn0.65（OH）2与Li2CO3均匀混合,采用不同高温段温度合成Li1.35[Ni0.35Mn0.65]O2＋y富锂锰基正极材料。对合成的材料进行表征,结果表明：所合成的Li1.35[Ni0.35Mn0.65]O2＋y正极材料为均匀的类球形,单颗粒大小均匀;XRD图谱显示材料为层状的α-Na Fe O2结构。将材料组装成CR2016扣式电池,采用蓝电测试仪以12.5 m A/g的电流密度进行充放电测试,2.0~4.8 V之间,最高初始放电比容量为198.0 m Ah/g,首次放电效率为69.7%。

烧结条件对Li_(1+x)[Ni_(0.35)Mn_(0.65)]O_(2+y)材料性能的影响

研究了不同烧结温度及恒温保持时间对富锂锰基正极材料Li1＋x[Ni0.35Mn0.65]O2＋y形貌、结构及电化学性能的影响。XRD及SEM研究结果表明：所合成的Li1＋x[Ni0.35Mn0.65]O2＋y正极材料为层状α-NaFeO2结构,类球形,单颗粒大小均匀。扣式电池测试结果表明：当电流密度为12.5 m A/g,测试电压在2.04.8 V时,Li1＋x[Ni0.35Mn0.65]O2＋y材料最高初始放电比容量为213.3 m A·h/g,首次放电效率为71.0%。扣电进行EIS测试,结果表明材料具有较小的电荷转移阻抗。

Li含量对Li_(1+x)[Ni_(0.35)Mn_(0.65)]O_2性能的影响

采用高温固相法合成Li1＋x[Ni0.35Mn0.65]O2（x=0.35、0.40、0.45和0.50）富锂锰基正极材料,进行XRD、SEM、电化学阻抗谱（EIS）分析和电化学性能测试。所得材料具有α-NaFeO2层状结构,一次颗粒为类球形,平均粒径约为500 nm,最佳x值为0.45。x=0.45的材料于25℃时在2.04.8 V充放电,0.05 C首次放电比容量和首次循环的库仑效率分别为227.7 m Ah/g和71.7%,1.00 C最高放电比容量为182.6 m Ah/g。EIS测试表明：材料组装的电池的电荷转移阻抗较低。