【正文】 一定溫度 下保溫 一段時間即得到 AlF3 包覆的富鋰錳基 正極材料。 形貌的測定 掃描電子顯微鏡（ SEM）是一種常用的材料分析手段，用來觀察材料表面的形貌。C 干燥 30min，然后進(jìn)行沖孔得到正極極片。具體充放電方式如下： （ 1） 靜 置 1min； （ 2） 恒流充電至 ； （ 3） 恒壓充電至電流 10%的恒流充電電流； （ 4） 靜置 1min； （ 5） 恒流放電至 ； （ 6） 靜置 1min。因此確定最佳包覆量顯得至關(guān)重要。C 保溫 5h，最終得到包覆量分別為 1wt%、 2wt%、 3wt%和 4wt%的 AlF3 包覆的富鋰錳基正極材料 。 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科畢業(yè)論文 9 10 20 30 40 50 60 70 80 Intensity / a.u.2 θ / 176。當(dāng) AlF3 包覆量為 3wt.%和 4wt.%時，表面包覆層的厚度增加，由于 AlF3 沒有電化學(xué)活性，影響了充放電過程中鋰離子的脫嵌和電子的傳導(dǎo)，反而使電化學(xué)性能惡化。 而當(dāng)包覆量超過 2wt.%時，首次放電容量出現(xiàn)下降，這可能是因?yàn)? AlF3 為非電化學(xué)活性物質(zhì)，包覆較多時，活性物質(zhì)的量 相對減小了，降低了整體材料的放電比容量。從圖中可以看出，當(dāng)包覆量為 1wt.%時，材料的 和 倍率放電有很大提高，而 包覆量（ wt.%） 首次充電比容量（ mAh/g） 首次放電比容量 （ mAh/g） 首次 充 放電效率 （ %） 0 1 2 3 4 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科畢業(yè)論文 12 倍率放電變化不大。包覆 AlF3后材料的倍率性能的提高可能與 AlF3包覆層加快了電 荷轉(zhuǎn)移速率有關(guān)，包覆量太多又阻礙了電荷的轉(zhuǎn)移 [5]。包覆后循環(huán)過程放電曲線比較接近，而循環(huán) 50 次后的放電容量分別為、 、 、 ，都較包覆前有較大上升。/ohmz 39。當(dāng)包覆量為2wt%時，材料的首次放電容量最高，倍率循環(huán)性能最好。最后 將包覆好的材料制作成電池后在 電壓范圍內(nèi)進(jìn)行測試。 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科畢業(yè)論文 16 表 34 未包覆和 不同溶液 pH 值 中包覆材料 在 倍率下首次放電比容量和效率 溶液 pH 首次充電比容量（ mAh/g） 首次放電比容量 （ mAh/g） 首次 充 放電效率 （ %） 未包覆 10 不同包覆溶液 pH 值對材料倍率性能的影響 1 2 3 4 5 6150160170180190200210220230240250Specific capacity(mAh/g)C y cl e num be r pris t ine pH =8. 5 pH =9. 0 pH =9. 5 pH =10 C C C 圖 38 未 包覆和 不同溶液 pH 值 中包覆材料 在不同倍率下放電比容量曲線 在 倍率放電時，在不同 pH 值溶液中包覆材料的首次放電比容量相差不大，分別為 、 、 ， 最大相差 ；在 倍率放電時 在不同 pH 值溶液中包覆材料的首次放電比容量差距開始變大，分別為 、 、 ，最大相差 ；而在 倍率放電時 在不同 pH 值溶液中包覆材料的首次放電比容量相差變得更大，分河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科畢業(yè)論文 17 別為 、 、 ，最大相差 。包覆溶液 pH= 時，雖然首次放電比容量不是最高，但在第 10 次循環(huán)后，放電比容量一直處于最高，循環(huán)性能最好。C、 400176。最后 將包覆好的材 料制作成電池后在 電壓范圍內(nèi)進(jìn)行測試。熱處理溫度為 400176。 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科畢業(yè)論文 20 1 2 3 4 5 6150160170180190200210220230240250 Specific capacity (mAh/g)C y cl e num be r pr is ti ne 350 ℃ 400 ℃ 450 ℃ 500 ℃ C C C 圖 311 未包覆和 不同 熱 處理溫度下包覆 材料 的倍率性能 曲線 由圖可以看出在不同溫度進(jìn)行處理后，包覆材料的倍率 性能都較包覆前有很大的提高。C 和 500176。C 時，在不同倍率下放電比容量都呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，在熱處理溫度為400176。因此最佳熱處理溫度為 400176。 熱處理溫度 首次放電比容量（ mAh/g） 50 次循環(huán)后容量（ mAh/g） 容量保持率 （ %） 未包覆 176 350 400 450 500 從圖中可以看出，包覆后材料 的首次放電容量上升。 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科畢業(yè)論文 22 不同熱處理溫度對材料電化學(xué)阻抗的影響 為了探討 不同熱處理溫度 對改善電池電化學(xué)性能的機(jī)理 , 對富鋰錳基正極材料 AlF3 包 覆試樣的交流阻抗譜 (EIS)進(jìn)行了測試。/ ohm p ri st i n e 3 5 0 ℃ 4 0 0 ℃ 4 5 0 ℃ 5 0 0 ℃ 圖 313 未包覆與 2wt%AlF3 包覆量在不同后處理溫度樣品的交流阻抗譜 圖 313 顯示 熱處理溫度為 400176。C 試樣 中 界面膜阻抗半圓 比沒有包覆的相應(yīng)半圓要 大。C 時，材料的首次充放電效率最高，倍率放電性能最好。但其存在首次充放電效率低、倍率性能和循環(huán)性能差等缺點(diǎn)，因此通過液相法對其進(jìn)行 AlF3 表面 包覆改性研究。 （ 2）研究了不同包覆溶液 pH 值材料電化學(xué)性能的影響。 綜上，當(dāng)包覆量為 2wt.%， 包覆溶液 pH為 9，熱處理溫度為 400176。 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科畢業(yè)論文 24 參考文獻(xiàn) 1 Belov D ,Yang M of the kiic mechanism in overcharge process for Liion battery [J].Solid State ,179 (2732):1816 2 Thongtem T, Thongtem of Li1xNi1+xO2 prepared using succinic acid as a plexing agent [J].Inanic Materials,20xx,42(2):202206 3 陳立泉 . 鋰離子電池正極材料的研究進(jìn)展 [J]. Battery Bimonthly, 20xx, 32(S1): 68 4 任崇 , 孔繼周等 . 鋰離子電池富鋰錳基正極材料的研究進(jìn)展 [J]. 材料導(dǎo)報 , 20xx, 13: 134139 5 杜柯 , 周偉英 , 胡國榮 , 等 .鋰離子電池正極材料 Li[]O2 的合成及電化學(xué)性能研究 [J]. 化學(xué)學(xué)報 , 20xx,68(14):13911398 6 吳曉彪 , 董志鑫 , 鄭建明 , 等 . 鋰離子電池正極材料 Li[]O2的碳包覆研究 [J]. 廈門大學(xué)學(xué)報 , 20xx, 47(2): 224227 7 趙春松 . 鋰離子電池富鋰正極材料 xLi2MnO3 (1x)LiMO2 electrodes (M=Mn， Mi， Co)in lithium batteries at 50 176。王老師平易近人使得我們的交流氛圍十分活躍，更加激發(fā)了我的思維，使我在試驗(yàn)中有更多的靈感。 感謝我的伙伴韓立明，通過我們倆的通力合作完滿完成了實(shí)驗(yàn)。 感謝致曉科學(xué)長對實(shí)驗(yàn)提供材料，在致曉科學(xué)長的幫助下確定實(shí)驗(yàn)方案，并對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題給予幫助，解疑答惑。王老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和謙遜和藹的為人深深的影響和激勵了我，當(dāng)我在試驗(yàn)中遇到問題時，王老師總能快速的幫我查出問題所在，并提出切實(shí)可行的建議幫我克服困難。 (1x)LiMO2 electrodes (M=Mn、 Co、 Ni)in lithium batteries at 50176。當(dāng)包覆量為 2wt.%，包覆溶液 pH為9，熱處理溫度為 450176。 （ 3）研究了不同熱處理溫度對材料電化學(xué)性能的影響。所得結(jié)論如下： （ 1）研究了 AlF3 不同包覆量對材料結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。C 時，材料的循環(huán)性能較好。C 時，界面膜阻抗半圓最小，最大限度的減少了電解液與材料副反應(yīng)的發(fā)生，使材料的結(jié)構(gòu)完整性變好，電化學(xué)性能最好 。C 試樣的中 界面膜阻抗半圓 比沒有包覆的相應(yīng)半圓要小 ，熱處理溫度為 350176。39。C 時，雖然首次放電比容量不是很高，但在循環(huán)過程中容量衰減是最慢的。 表 38 未包覆和 不同 熱 處理溫度下包覆 材料在不同倍率下首次放電比容量 熱處理溫度 (176。這可能是因?yàn)樵?400176。從整體來看，熱處理溫度從 350176。而在 和 倍率放電時，在 350176。 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科畢業(yè)論文 19 0 50 100 150 200 250 300 3502 .02 .53 .03 .54 .04 .55 .0 Voltage (V vs.Li/Li+)S pe ci f i c capa ci t y ( m A h/g ) pris t ine 350 ℃ 400 ℃ 450 ℃ 500 ℃ C 圖 310 未包覆和不同熱處理溫度 下 包覆材料在 首次 充 放電曲線 表 37 未包覆和 不同 熱 處理溫度下包覆 材料 在 首次充放電比容量和首次放電效率 熱 處理溫度 （ 176。從表中可以看出，未包覆和包覆樣品在 時的首次放電比容量分別為 、 、 ，可見隨熱處理溫度的升高，包覆后材料的首次放電比容量先升高后降低。C 和 500176。 不同熱處理溫度的影響 在前面的實(shí)驗(yàn)確定了在 AlF3 的包覆量為 2