文档介绍：
山东科技大学学士学位论文 摘要
主要意义 15
2实验原理及方法 17
实验原料及实验仪器 17
实验工艺流程 17
材料表征 17
正极材料电化学性能表征 19
3 21
PH值 21
络合剂 23
陈化时间对前驱体的影响 26
NaHCO3的浓度 27
沉淀剂 29
山东科技大学学士学位论文 目录
VII
NaHCO3+NaOH 30
本章小结 32
4 Li(1+x)()(1-x)O2 合成工艺 34
5 结论 36
参考文献 37
致 谢 39
附录 40
外文文献原文 40
外文文献翻译 46
山东科技大学学士学位论文 绪论
1 绪论
课题背景
近年来，随着科学技术的飞速发展，出现了一大批电子产品，如移动电话、数字产品、手提电脑等。由于锂离子电池性能优越，其应用迅速取代了传统的镉镍电池和金属氢化物电池已成为这些小型民用电子产品的主要电源。随着大容量锂离子电池的研制成功，锂离子电池将在电子、汽车、航天等领域中得到广泛使用。虽然锂离子电池的研究与开发已取得了可喜的成绩，特别是负极性能的改善和电解质的选择都取得了很大的进展，但是，锂离子电池正极材料的研究显得相对滞后，这已成为制约锂离子电池整体性能进一步提高的关键因素。因此，正极材料的研究正受到越来越多的重视。
目前锂离子电池所用的正极材料主要有层状 LiMO2(其中 M=Co、Ni、Mn 等过渡金属)结构和尖晶石 LiMn2O4结构的氧化物LiCoO2是最早商品化的材料，它在可逆性、放电容量、充电效率、电压的稳定性等各方面性能最好。其理论容量为 274 mAh·g-1，实际放电容量约 140 mAh·g-1 ，充放电寿命可达 500 ~ 1000 次。然而钴资源有限，价格较贵，且对环境有污染，安全性较差，不能应用于大功率电池。
由于 Co的稀缺性和价格昂贵，研究人员已将注意力转向较为价廉的正极材料。镍、锰氧化物以资源丰富，价格低廉，能量密度高，污染小，安全等优点被认为是最具有发展潜力的锂离子电池正极材料之一。LiNiO2的制备特别困难，其主要原因是在高温条件下化学计量比的 LiNiO2容易分解，过量的 Ni
2
山东科技大学学士学位论文 绪论
2+处于 NiO2平面之间的锂层中，妨碍了锂离子的扩散，影响材料的电化学活性。具有尖晶石结构的 LiMn2O4研究较成熟，已经实现商品化。但其存在着循环性能差，容量偏低(理论容量为 148 mAh·g-1)等缺点。造成LiMn2O4循环稳定性差的原因有 Jahn-Teller 畸变效应、锰在电解液中的溶解以及结构稳定性较差的四方相 LiMn2O4的形成、充放电过程中出现颗粒细化及结晶性能变差等。层状 LiMnO2的理论容量较高，为 285 mAh·g-1，但这种结构属于热力学不稳定结构，平衡条件下难以合成，研究较少，而且循环稳定性较差，在循环过程中会向更稳定的尖晶石结构转变，并且明显存在3V 和 4V 两个充放电平台，引起电化学性能恶化。对上述材料进行掺杂改性可以有效改善材料的性能[ 1 ]。
锂镍锰固溶体正极材料的研究正是始于对层状 LiNiO2深度掺杂 Mn 和对 LiMnO2深度掺杂 Ni 的研究。随着对层状 LiNiO2和 LiMnO2掺杂研究的深入，有关层状结构镍锰基固溶体正极材料的研究也从对 LiNiO2和LiMnO2的掺杂研究中分离出来。自从 2001 年 Ohzuku 等首先制备出具有层状结构且热稳定性好的锂离子电池正极材料 LiNi1/2Mn1/2O2后，层状固溶体 LiNi1/2Mn1/2O2材料作为锂离子电池引起了研究人员的极大关注。尽管 LiNi1/2Mn1/2O2综合性能比LiNiO2和 LiMnO2有很大的提高，