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三元材料熱處理過程變化分析

文章出處:責任編輯:人氣:-發(fā)表時間:2019-12-24 08:54【

由于全球環(huán)境問題日益加劇,新能源汽車替代傳統(tǒng)燃油車成為發(fā)展的必然趨勢,其中作為汽車動力的鋰電池直接影響著新能源汽車的性能,而鋰電池能量密度很大程度上依賴正極材料的比容量。基于這點,很多研究者致力于高能量密度正極材料的研究,他們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)商業(yè)化正極材料如層狀Li-CoO2(140 mAh/g),尖晶石型LiMn2O4(120 mAh/g)和橄欖石型LiFePO4(160 mAh/g)并不是動力鋰電池的理想正極材料-21

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相比于這些商業(yè)化材料,三元材料LiNi,Co,Mn,-x- ,O2(x>0.6)由于比容量高、成本低、毒性小被認為是最具潛力的動力電池正極材料。其中,LiNiosCo.Mn.O2雖然存在容量保持率低,熱穩(wěn)定性能差等問題,但由于其放電比容量超過200mAh/g(3.0~4.3V),同時制造成本進--步降低,已成為很多公司和科研機構(gòu)的研究熱點回。

研究表明:制備方法對于三元材料的微觀結(jié)構(gòu)和電化學性能有著較大的影響,文獻中報道的制備方法主要有高溫固相法

4、共沉淀法網(wǎng)、溶膠-凝膠法向、噴霧干燥法"和燃燒法等,其中最主流的方法是用共沉淀法制備三元材料前驅(qū)體,然后采用高溫熱處理獲得三元材料。對于熱處理方式,有文獻中選擇直接升溫至高溫熱處理!8,更多文獻中選擇先在低溫保溫再升至高溫3]。但是,對于三元前驅(qū)體和鋰源的混合物在熱處理過程中的物相結(jié)構(gòu)變化以及熱處理方式對三元材料性能的影響鮮有文獻報道',而針對LiNiq2CooMn。O2熱處理過程的研究尚未有文獻報道。

基于上述分析,本文選用市售三元前驅(qū)體Nios2Co. 12Mn0.o-(OH)2及其和LiOH. H2O的混合物在不同溫度下使用鳳谷鋰電材料加熱燒結(jié)窯進行熱處理,探究其在熱處理過程中的成分、結(jié)構(gòu)、形貌變化及不同熱處理方式對電化學性能的影響。


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