【導讀】成富鋰錳基正極材料。用液相法對其進行AlF3包覆，采用。進行單因素實驗以確定最優(yōu)的包覆工藝。液pH=9，熱處理溫度為400°C時，材料的首次充放電性能和倍率放電性能最好。當包覆量為2wt.%，包覆溶液pH=9，熱處理溫度為450°C時，材料

　　

【正文】 整體來看，熱處理溫度從 350176。C 到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。C 時，在不同倍率下的放電比容量都是最高的。這可能是因為在 400176。C 時 AlF3 與材料的結(jié)合最好，電化學性能最好。因此最佳熱處理溫度為 400176。C 。 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。C ) 放電比容量 （ mAh/g） 未包覆 153 350 400 450 500 172 河北工業(yè)大學 20xx 屆 本科畢業(yè)論文 21 不同熱處理溫度對材料循環(huán)性能的影響 0 10 20 30 40 50100110120130140150160170180190200210220230240250 pris t ine 350 ℃ 400 ℃ 450 ℃ 500 ℃Specific capacity (mAh/g)C y cl e num be r C 圖 312 未包覆和 不同 熱 處理溫度下包覆 材料 在 循環(huán)性能曲線 表 39 未包覆和 不同 熱 處理溫度下包覆 材料 在 首次放電比容量及 50 次循環(huán)后的容量保持率 。 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。在包覆溫度為 450176。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。在 22 次循環(huán)以后，放電容量一直處于最高，而 50 次循環(huán)后，剩余容量為 ，比其他幾個溫度和包覆前提高將近 10mAh/g， 比包覆前的 ， 容量保持率達到 %。 河北工業(yè)大學 20xx 屆 本科畢業(yè)論文 22 不同熱處理溫度對材料電化學阻抗的影響 為了探討 不同熱處理溫度 對改善電池電化學性能的機理 , 對富鋰錳基正極材料 AlF3 包 覆試樣的交流阻抗譜 (EIS)進行了測試。 0 5001020304050Z39。39。/ohmz 39。/ 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 和 450176。C 試樣的中 界面膜阻抗半圓 比沒有包覆的相應半圓要小 ，熱處理溫度為 350176。C 和 500176。C 試樣 中 界面膜阻抗半圓 比沒有包覆的相應半圓要 大。而熱處理溫度為 400176。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的發(fā)生，使材料的結(jié)構(gòu)完整性變好，電化學性能最好 。 綜上，在包覆量為 2wt.%前提下，包覆溶液 pH 為 ，熱處理溫度為 400176。C 時，材料的首次充放電效率最高，倍率放電性能最好。在熱處理溫度為 450176。C 時，材料的循環(huán)性能較好。 河北工業(yè)大學 20xx 屆 本科畢業(yè)論文 23 結(jié) 論 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 。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，因此通過液相法對其進行 AlF3 表面 包覆改性研究。采用 XRD 和 SEM對 材料的結(jié)構(gòu)和 形貌進行表征，采用恒流充放電測試對材料的電化學性能進行表征。所得結(jié)論如下： （ 1）研究了 AlF3 不同包覆量對材料結(jié)構(gòu)和電化學性能的影響。發(fā)現(xiàn)當 AlF3 包覆量為 2wt.%時，給夠在富鋰錳基正極材料顆粒表面形成一層完整的包覆層，提高材料的電化學性能。 （ 2）研究了不同包覆溶液 pH 值材料電化學性能的影響。發(fā)現(xiàn)當包覆溶液 pH為 9時， Al3+活性最好，越易生產(chǎn) AlF3，使包覆更加良好。 （ 3）研究了不同熱處理溫度對材料電化學性能的影響。發(fā)現(xiàn)當熱處理為 4000C 時AlF3 與材料的結(jié)合最好。 綜上，當包覆量為 2wt.%， 包覆溶液 pH為 9，熱處理溫度為 400176。C 時，材料的首次充放電性能和倍率放電性能最好，首次充放電效率由 %提高到 %；而 、 和 下的首次倍率放電比容量分別由 、 提高到 、 。當包覆量為 2wt.%，包覆溶液 pH為9，熱處理溫度為 450176。C 時，材料的循環(huán)性能最好，在 倍率下 50 次循環(huán)后放電比容量由 。 河北工業(yè)大學 20xx 屆 本科畢業(yè)論文 24 參考文獻 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展 [J]. 材料導報 , 20xx, 13: 134139 5 杜柯 , 周偉英 , 胡國榮 , 等 .鋰離子電池正極材料 Li[]O2 的合成及電化學性能研究 [J]. 化學學報 , 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]. 廈門大學學報 , 20xx, 47(2): 224227 7 趙春松 . 鋰離子電池富鋰正極材料 xLi2MnO3 (1x)LiMO2(M=Mn、 Co、 Ni)[D]. 北京 : 北京工業(yè)大學碩士論文 , 20xx 8 Johnson C S， Li N， Thackeray M M， et al. Anomalous capital and cycling stability of xLi2MnO3 (1x)LiMO2 electrodes (M=Mn、 Co、 Ni)in lithium batteries at 50176。C[J].Electrochemical Communications， 20xx,9(4):787795 9 Song J H,Tang W P,Xie J modification of Mnbased Liriched cathode material by AlPO4 for high energy lithiumion battery [C]//The 16th International Meeting on lithium batteries(IMLB),ICC,Jeju,Korea,20xx 10 Jim X ,Xu Q J ,Zhou L Z,et ,characterization and electrochemical performance of Li[]O2 cathode material for lithium batteries [J].Electrochimica Acta,20xx,114:605610 11 周羅增 ,徐群杰 ,湯衛(wèi)平等 . 鋰離子電池富鋰錳基正極材料的研究進展 [J]. 電化學 , 20xx, 02 :102106 12 Wang Y,Liu E Z,Zhao N Q,et of amorphous AlPO4 coating on structure and electrochemical performance 0f as cathode materical for lithium batteries[J].Journal of Power Sources ,20xx,236:2532 13 李艷、劉開宇等 .AlF3 包 覆 鋰 離 子 電 池 正 極 材 料Li[]O2 的制備、表征及電化學性能 [J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 20xx(11):35343540 14 He W , Qian J F ,Cao Y L ,et al .Anomalous capacity and cycling stability stability of xLi2MnO3 (1x)LiMO2 electrodes (M=Mn， Mi， Co)in lithium batteries at 50 176。 C[J].RSC Advances,20xx,2:34233429 15 林和成，楊勇 . AlF3 包覆 鋰離子電池正極材料的結(jié)構(gòu)表征和電化學性能研究 [J]. 化學學報 , 20xx, 2: 104108 河北工業(yè)大學 20xx 屆 本科畢業(yè)論文 25 致 謝 本論文是在王麗老師的悉心指導下完成的。王老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和謙遜和藹的為人深深的影響和激勵了我，當我在試驗中遇到問題時，王老師總能快速的幫我查出問題所在，并提出切實可行的建議幫我克服困難。同時王老師以淵博的知識和開闊的視野讓我在畢業(yè)設計中得到提升。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，使我在試驗中有更多的靈感。在這里誠摯的感謝王老師。 感謝致曉科學長對實驗提供材料，在致曉科學長的幫助下確定實驗方案，并對實驗中出現(xiàn)的問題給予幫助，解疑答惑。 感謝陳丹、林丹和劉桂娟學姐的 幫助，感謝三位學姐在實驗過程中給予的大力幫助，讓我更快的熟悉實驗步驟和應注意的問題，讓我受益匪淺。 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驗。