【正文】 天津市通達(dá)實(shí)驗(yàn)電爐廠 燒結(jié) 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科畢業(yè)論文 6 樣品制備 富鋰錳基正極材料 制備 將前驅(qū)體 (OH)2 與鋰源 Li2CO3 在無水乙醇中研磨混合均勻，再進(jìn)行高溫煅燒制得富鋰錳基正極材料。 本課題通過 以 (OH)2 為前驅(qū)體、 Li2CO3 為鋰源，通過高溫固相法合成富鋰錳基正極材料 ，并對(duì)其進(jìn)行 AlF3 包覆改性，對(duì)包覆前后材料的結(jié)構(gòu)、形貌和電化學(xué)特性進(jìn)行了一系列的表征測(cè)試 。但是通過 TOFSIMS（飛行時(shí)間二 次離子質(zhì)譜）分析發(fā)現(xiàn)， 上包覆的 Al2O3 會(huì)從 AlOF 化合物逐漸的轉(zhuǎn)變?yōu)锳lF3。在正極材料表面進(jìn)行包覆處理能夠在電極表面形成保護(hù)膜，避免電極材料與電解液接觸， 從而達(dá)到提高材料穩(wěn)定性的目的。 富鋰錳基正極材料的缺點(diǎn)及改進(jìn)方法 具有較高的放電電壓平臺(tái) 和很高的放電比容量， 但是該材料的首次充放電效率、循環(huán)性能 和高倍率放電性能較 差，大大限制了富鋰錳基正極材料的發(fā)展。 （ 2）固相法 固相法是指直接將鋰源、錳源、鈷源和鎳源直接混合，然后加入無水乙醇混勻后烘干，然后進(jìn)行高速球磨，過篩，最后高溫煅燒使金屬離子在高溫過程中充分?jǐn)U散均勻。研究認(rèn)為這個(gè) 平臺(tái)是富鋰錳 基正極材料中Li2MnO3 組分的電化學(xué)活化過程，被稱為富鋰錳基正極材料的特征曲線。 富鋰錳基正極材料可以實(shí)現(xiàn) 250mAh/g 以上的比容量，并且具有較高的放電電壓平臺(tái)和振實(shí)密度，因此具有 很高的能量密度 ,能很好的滿足鋰電池在小型電子產(chǎn)品和電動(dòng)汽車等領(lǐng)域的使用要求 [4]。傳統(tǒng)的化學(xué)電源由于存在鉛，鉻等有毒金屬的使用對(duì)環(huán)境有很大的污染，它的使用正逐步受到限制。尤其 進(jìn)入 21 世紀(jì)， 人們生活水品的提高，環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，環(huán)境 問題日益引起人們的關(guān)注，各國(guó)政府均在制定大規(guī)模的清潔能源計(jì)劃。 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。C 時(shí)，材料的循環(huán)性能最好，在 時(shí) 50 次循環(huán)后放電比容量由 。結(jié)果表明，當(dāng)包覆量為 2wt.%，包覆溶液 pH=9，熱處理溫度為 400176。 河 北 工 業(yè) 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 作 者： 劉浩 學(xué) 號(hào)： 111978 學(xué) 院： 材料科學(xué)與工程學(xué)院 系 (專業(yè) )： 功能材料 111 題 目： 富鋰錳基正極材料 包覆改性研究 指導(dǎo)者： 王麗 副教授 評(píng)閱者： 20xx 年 6 月 12 日 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)論文 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要 富鋰錳基正極材料 摘要 ： 本文以 (OH)2 為前驅(qū)體、 Li2CO3 為鋰源，通過高溫固相法合成富鋰錳基正極材料 。C 時(shí)，材料的首次充放電性能和倍率放電性能最好。 關(guān)鍵詞 ： 富鋰正極材料 AlF3 包覆 電化學(xué)性能 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)論文 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要 Research on the coating modification of cathode material Abstract cathode material was synthesized by hightemperature solidstate method using (OH)2 as precursor and Li2CO3 as lithium coating was carried out by liquid phase structure and morphology of the materials were characterized by XRD and SEM, and the electrochemical properties of the materials were characterized by constantcurrent charge/discharge tests. The AlF3 coating amount, pH value of coating solution and heat treatment temperature were regarded as single factors to determine the optimal parameters of AlF3 coating results show that when coating amount is 2wt%, pH value of coating solution is 9, heat treatment temperature is 400OC, the asobtained material exhibits the optimal initial chargedischarge performance and rate initial chargedischarge efficiency increases from % to %. The discharge capacities at , and are increased from , , , respectively. When coating amount is 2wt%, pH value of coating solution is 9, heat treatment temperature is 450 oC, the asobtained material shows the best cycling performance, whose discharge capacity is increased from cycles at rate. 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)論文 Keywords: Lithiumrich cathode material AlF3 coating Electrochemical performance 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)論文 目 錄 1 緒論 ..................................................................................................................................... 1 研究背景 ..................................................................................................................... 1 富鋰錳基正極材料的基本性質(zhì)與制備方法 ............................................................. 2 富鋰錳基正極材料的缺點(diǎn)及改進(jìn)方法 ..................................................................... 3 選題依據(jù)及主要研究?jī)?nèi)容 ......................................................................................... 4 2 實(shí)驗(yàn) .....................................................................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 致謝 ...........................................................................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 新能源和可再生清潔能源的開發(fā)和利用越來越被人們所關(guān)注。 目前研究比較集中的鋰離子電池正極材料主要有具有層狀結(jié)構(gòu)的 LiCoO LiNiO2和 LiMnO2，尖晶石型結(jié)構(gòu)的 LiMn2O4 和橄欖石型的 LiFePO4。另外作為一種錳基材料，富鋰錳基正極材料原料 來源 豐富、價(jià)格 低廉 ，而且 電化學(xué) 性能穩(wěn)定， 因 此成為高 容量 鋰離子電池理想的正極材料，具有廣闊的發(fā)展前景 。 富鋰錳基正極材料的制備方法 富鋰錳基正極材料的制備方法眾多，現(xiàn)在主要應(yīng)用的有共沉淀法、固相法、溶膠 凝膠法、水熱法等。固相法生產(chǎn)具有成本低、易控制、產(chǎn)率高、設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但所得產(chǎn)品粒徑均一性較差。為了改善其各項(xiàng)性能，現(xiàn)在主要采用表面包覆、體相摻雜和顆粒納米化等方法。常用的包覆劑有 Al2O TiO AlPO CoPO AlF3 等。同樣的其他包覆的金屬氧化物層也會(huì)逐漸轉(zhuǎn)變成相應(yīng)穩(wěn)定的金屬氟化物 [13]。 重點(diǎn)考察 AlF3 包覆量 、包覆溶液 pH 值、 熱 處理溫度對(duì)材料性能的影響，最終確定最優(yōu)的 AlF3 包覆改性工藝。具體制備過程如下：按一定的配比稱取一定量富鋰錳基正極材料前驅(qū)體 (OH)2 和 Li2CO3，在研缽中加入適量無水乙醇進(jìn)行研 磨，使前驅(qū)體與鋰源充分混合均勻，待無水乙醇充分揮發(fā)完全后，將混合物放入瓷舟中，在箱式爐中進(jìn)行 500176。9H2O 的質(zhì)量，再根據(jù) Al(NO3)39H2O溶液緩慢加入到該溶液中， 滴加 ， 然后調(diào)節(jié)溶液 pH， 繼續(xù)攪拌 4h得到 AlF3 包覆富鋰錳基正極材料 ，然后 抽濾 、 洗滌 、 干燥后在 N2 氣氛下在