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  本文關(guān)鍵詞：鋰離子電池及材料發(fā)展前瞻——第16屆國際鋰電會議評述，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《北京化工大學(xué)》 2014年

毛細(xì)撞擊流反應(yīng)器合成富鋰錳基正極材料Li[Li_(0.2)Ni_(0.2)Mn_(0.6)]O_2的研究

張茜  

【摘要】：近些年富鋰錳基材料Li[Li1-x-yMexMny]O2(Me=Co, Cr, Ni, NiCo等)由于成本低及具有較高的容量(250mAh/g)而成為一種非常有前景的正極材料。毛細(xì)撞擊流反應(yīng)器是一種新型過程強(qiáng)化設(shè)備,以微反應(yīng)器和撞擊流技術(shù)相結(jié)合,具有傳質(zhì)和傳熱效率高的優(yōu)點(diǎn),具有良好的應(yīng)用潛力。 本實(shí)驗(yàn)采用毛細(xì)撞擊流反應(yīng)器制備了形貌良好、循環(huán)性能優(yōu)良的富鋰錳基L[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2(OLO)正極材料。實(shí)驗(yàn)考察了氨水濃度、煅燒溫度和快速冷卻方式等影響因素,通過對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到了最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)制備條件。為了進(jìn)一步改善樣品的形貌,在此基礎(chǔ)上引入了水熱法,考察了水熱反應(yīng)時(shí)間的影響。之后對正極材料進(jìn)行包覆改性研究,考察了包覆量為3wt.%的Al2O3、以及包覆量分別為1.5wt.%、3wt.%和6wt.%的Zr02的樣品的電化學(xué)性能。 實(shí)驗(yàn)表明當(dāng)撞擊流反應(yīng)器的進(jìn)料速度均在80mL/min下,反應(yīng)物料中的氨水濃度為0.28mol/L時(shí),將反應(yīng)溶液在650r/min的轉(zhuǎn)速下持續(xù)攪拌30min進(jìn)行反應(yīng),最后在950℃的空氣中煅燒20h后在馬弗爐內(nèi)進(jìn)行冷卻制得的樣品最佳,樣品均為直徑為5μm左右的球體,球體顆粒表面由100-200nm的一次顆粒構(gòu)成,球體分布均勻,樣品具有高度有序的層狀結(jié)構(gòu),且在20mA/g(0.1C)電流密度下在2.0-4.8V電壓下初次放電容量達(dá)172mAh/g,經(jīng)過40次充放電循環(huán)后容量增長為255mAh/g,具有優(yōu)異的循環(huán)性能。 包覆的Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2材料均形成了明顯的包覆層,且樣品的首次庫倫效率及高倍率下的放電容量均得到了明顯的提升,其中包覆量為1.5wt.%ZrO2樣品的電化學(xué)性能最佳。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM912
【目錄】：

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