文档介绍：三::。:;博士学位论文基于镍钴锰前驱体的锂离子电池正极材料制备与改性研究作者姓名:杨平学科专业:材料冶金学院怠⑺:冶金科学与工程学院指导老师:张传福教授分类号/猧答辩委员会主席中南大学年月密级一‘一一。‘●
埠醐孕年丝月三日赳年幽土日学位论文版权使用授权书原创性声明本人声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名:本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。日期:
..、.、率状目前锂离子电池正极材料仍在市场中占据主导地位,但由于其自身缺陷及资源限制,在市场竞争中迫切需要开发一种新的正极材料,而三元复合基于自身性能优势及与结构相似性成为最有可能的替代品。作者在详细评述正极材料的结构、电化学性能、制备工艺及其发展方向的基础上,以提高电化学性能为目标,研究了基于镍钴锰前驱体采用高温固相反应法制备正极材料的新工艺,并对其进行了体相掺杂和表面包覆改性研究。,绘制出相关金属的图,研究了溶液中总草酸根浓度、总氨浓度和值对该平衡体系的影响,探讨了镍、钴、锰草酸盐和氢氧化物的共沉淀机理。在此基础上,根据热力学平衡模拟结果,以镍、钴、锰硫酸盐、草酸和氨水为原料,采用正向加料方式,液相共沉淀法合成了组分精确、形貌单一、粒径分布均匀的·前驱体。采用控制结晶法,利用隢蚆离子配合作用,合成了球形扒澹谎芯炕狗⑾郑通过添加抗氧化剂芙饩銮庋趸锕渤恋矸从讨蠱趸致使产物化学组分偏析的难题,有效抑制离子的氧化,实现镍钴锰复合共沉淀。其次,以优化条件下合成的镍钴锰草酸盐前驱体和·原料,采用高温固相反应制备出层状正极材料,详细考察了前驱体预处理、合成时间、烧结温度、锂金属摩尔比、空气流量等条件对正极材料性能的影响,获得了最佳工艺条件。对制备的正极材料进行电化学性能检测,在..下充放电,材料的首次放电比容量达痝,次循环痝;在和、.下的首次放电比容量则分别为内容。首先,论述了共沉淀法合成前驱体的理论基础。根据同时平衡原放电比容量分别为痝、痝、痝和摘要
包覆后虬显著降低,由此提出了料,采用相同方法合成的正极材料,在..下的首次放电比容量为再次,采用草酸盐共沉淀法制备了针、离子掺杂的怕ú牧希疾炝薚离子体相掺杂对正极材料电化学性能的影响。经蚐检测表明,、,而电化学测试结果表明当掺杂量时提高了正极材料的高倍率充放电性能,尤以掺杂钛为佳。、充放电时,“%;充放电时,%。利用恒电位阶跃法研究了谡ú牧现械睦┥⑾凳⑾,、离子掺杂可提高锂离子在材料中的扩散系数。最后,首次研究低热固相化学反应法对表面包覆。该法是一种工艺简单、行之有效的正极材料表面包覆改性方法。研究确定包覆量以ノW罴眩璗、觳分析证实,%包覆正极材料的首次放电比容量为痝,次循环后容量保持率为.%。采用交流阻抗法对正极材料界面反应特性进行研究发现,充放电循环过程中电池容量衰减与电荷传输电阻增大有关,正极材料包覆改性的机理模型。关键词锂离子电池,正极材料,镍钴锰前驱体,掺杂,包覆痝和痝。而以扒逵腼挝T两者的首次放电容量则分别为痝和痝,经怕嚷藽畑。痵,协痝。‘痵,。痵。博士学位论文摘要Ⅱ
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