不同合成方法对LiNi ／3 Co ／3 Mn1／3 02材料电化学性能的影响.pdfVIP

财 许 2010年第10期(41)卷 不同合成方法对 LiNi／3Co／3Mn1／302材料 电化学性能的影响 成雪莲，王 瑾，王子港 ，杨 朗，杨 晖 (南京工业大学 材料科学与工程学院，江苏 南京 210009) 摘 要 ： 通过 固相 自引发基 团置换反应 ，流变相法和 次被何雨石提 出[103，它 以醋酸盐和草酸为起始原料 ， 固相 自引发基 团置换一流变相 法 3种方法成功制备 出 通过球磨促使醋酸盐和草酸间发生固相 自引发基 团置 LiNi1／3Col／3Mnl／3O2材料。XRD、SEM 和电化学测试 换反应生成草酸盐前驱体 ，经进一步热处理使草酸盐 表明，固一流法制备的样品具有最稳定的二维层状结构 分解得到 LiNi1l，3Co。／。Mn O。。陈宏浩等口采用流变 和最小的阳离子混排度及最佳的微观形貌和电化学性 相法 ，将原料直接混合成糊状，加热搅拌成为流变相后 能。在 2．8～4．3V 区间内0．2、0．5、1和 2C下的放 电 经密闭反应，烘干，烧结制得性能 良好 的LiNi。．踮Co。． 比容量分别为 185．9、169．9、157．5和 134．7mAh／g。 O。产物。固相基团置换反应一流变相法是在 固相 自引 0．5C下的循环测试表 明，2O次循环后 电极的放 电比 发基团置换反应 的基础上引入流变相法，由于固体微 容量为 143．9mAh／g，容量保持率为 84．7 。提 高充 粒和液体物质是混合均一 的流变体 ，加之在一定 的温 电截止电压到4．6V，能极大地提高材料的充放电比容 度和压力下，微粒表面被有效地利用 ，流体能充分地进 量，首次放 电比容 量为 197mAh／g，同时，不可逆容 量 行反应及热交换 ，可 以弥补由单一的机械球磨 引发的 增大。 固相基团 自置换反应 的不足，制得性 能优异 LiNi 关键词 ： 固相反应一流变相 法 ；LiNil／3Co1／3Mnl／302； Col，3Mnl／3Oz正极材料 。 倍率性能：容量保持率 本文通过固相 自引发基 团置换反应 、流变相法和 中图分类号： TM912．9 文献标识码 ：A 固相 自引发基 团置换反应一流变相法 3种方法制备 文章编号：1001—9731(201O)1O一1792一O4 LiNi，。Co Mnl／3O：材料 。对材料 的微观形貌 、结构 和电化学性能进行研究 ，分析存在差异的原因并进一 1 引 言 步验证固相 自引发基团置换反应一流变相法的优越性。 近年来 ，掺钴或不掺钴的锂镍锰氧化物作为最有 2 实 验 可能替代 LiCo0 的材料得到广泛的研究n。]，其 中 LiNil／2Mnl／202L叫和 IiNI1／3Col／3Mn1／302_5受到较多 按照 m(Li)： (1／3Mn+ 1／3Ni+ 1／3Co)： 的关注，二者工作 电压略低于 LiCoO ，但在可逆比容 (C2H2O ·2HzO)一1．05：1：1．3的比例称取 LiAc 量较高。其 中LiNi Mn 0。制备困难 ，且晶体结构 · 2H2O、Ni(Ac)2 ·4H2()、Mn(Ac)2 ·4H2O、Co 并未完全确定 ，因此，与 LiCoO。具有相同结构 (空间 (Ac) ·4H O和 C。H O ·2H O，并称取 3 (质量 群为R3ITI，No．166)的LiNi1／3CoJ／3Mn1／3O2更具发展 分数)的蔗糖。(1)加入适量的去离子水 ，在 8O℃的恒 潜力 。LiNil／3Co／3Mn／302具有优异的倍率性能[6和 温水浴锅中搅拌 2h得到黏稠的流变相混合物