文档介绍：开题报告
题 目：
院系名称： 学生姓名： 指导老师：
锂离子电池正极材料镍钴锰酸锂的制备及电化学性能研究
化学化工学院 专业： 化学赵 阳 学号：
曹 初 等 人首 次以 Ni, Mn 的氢氧 化物
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LiNi C0 Mn O
(nNi:nMn=: )CoC0 , LiOH·H O 为原料合成的新型正极材料以其成本低、比容量高、循环性能优良等优点引起
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了研发者浓厚的兴致。近年来， Li[Ni-Co-Mn]O
正极材料被认为是
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LiCoO , LiMnO , LiNiO 这 3 种层状锂离子电池的固溶体，综合了这
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三种材料的性能优点，即 LiCoO
的稳定胜、LiMnO
的低成本性和
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LiNiO 的高容量性，且自身的安全性能也比较突出，而被认为是取代LiCoO 的理想选择之一。此材料也因为有明显的三元协同作用而能替代LiCoO 的可能性非常大而成为当前研究的热点。
四、锂离子电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法
高温固相法：高温固相法即反应物仅进行固相反应，运用过程中需要严格控制升/降温速度、保温温度、时间和烧结次数等参数。
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等人[7] 采用此法，以 LiCH COO·2H O , Ni
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（CH
COO)
·4H
O, Mn（CH
COO)
·4H
O 和Co（CH
COO)
·4H O
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为原料，经过 7000C 预烧结 12h，再经过 10000C 烧结 24h 得到LiNi Co Mn O 粉末。充电电流密度为 ·cm-2 时，电压范围在 和 之间首次放电比容量为 160mAh/g，且有较好的循环性能。但使用高温固相法直接烧结上述原料，容易出现混料不均、无法形成均相共熔体以及各批次产物质量不稳定等问题。
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流 变 相 法 ： 用 化 学 计 量 比 的 LiCH COO · 2H O , Ni
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（CH
COO)
·4H
O, Mn（CH
COO)
·4H
O 和Co（CH
COO)
·4H O
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以及适量的柠檬酸研磨均匀，倒入反应釜的内衬中，逐滴滴加二次蒸馏水使得其成流变相状态，然后加热磁力搅拌 5-6 小时，再在 1200C 干燥 12h 即得到前驱体。
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溶胶凝胶法： 用化学计量比的 LiCH
COO · 2H
O , Ni
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（CH
COO)
·4H
O, Mn（CH
COO)
·4H
O 和Co（CH
COO)
·4H O
研磨均匀，同时将适量的柠檬酸研磨均匀，分别倒入烧杯中，搅拌超声半小时；然后混合加热 800C，磁力搅拌 5-6 小时，直至形成粉红色凝胶状态，再在 1200C 真空干燥 12h 即得到前驱体。
五、锂离子电池正极材料镍钴锰酸锂的改性
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Li[Ni-Co-Mn]O
材料因具有众多优点，吸引了广大科研工作者不
懈的追求，研究者在产品合成方法上不断创新，使合成产品合乎化学计量比、层状结构越来越来完整，电化学性能越来越得到不断的提高，
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但Li[Ni-Co-Mn]O 仍存在一定的问题，Ni2 十与Li 十半径接近，易占据
锂位，使得Li 十再次嵌入困难，从而导致材料容量的不可逆损失，影响其循环性能;高倍率特性差;存在放电电压偏低、振实密度较小等不
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足。为此，研究者们尝试对Li[Ni-Co-Mn]O
材料进行掺杂、包覆等，
以改善材料的材料综合性能。
Mg 离 子 的 掺 杂 ： Luo 等 [8] 通 过 共 沉 淀 法 合 成
LiNi
Co Mn
Mg O
,LiNi Co
Mn MgzO
,LiNi
Co Mn M
1/3-z
1/3
1/3 z 2
1/3
1/3-z
1/3
2 1/3
1/3
1/3-z
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gzO 。XRD 数据显示Mg 分别取代Ni, Co, Mn 所形成的材料都会有
一定程度的离子混排增大现象，其中 LiNi 3Co Mn MgzO
增大现
1/ 1/3 1/3-z 2
象较小，当z