【正文】 感謝陳丹、林丹和劉桂娟學(xué)姐的 幫助，感謝三位學(xué)姐在實(shí)驗(yàn)過程中給予的大力幫助，讓我更快的熟悉實(shí)驗(yàn)步驟和應(yīng)注意的問題，讓我受益匪淺。同時(shí)王老師以淵博的知識(shí)和開闊的視野讓我在畢業(yè)設(shè)計(jì)中得到提升。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(jìn)展 [J]. 電化學(xué) , 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(xué)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 xLi2MnO3C 時(shí)，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 。發(fā)現(xiàn)當(dāng)熱處理為 4000C 時(shí)AlF3 與材料的結(jié)合最好。發(fā)現(xiàn)當(dāng) AlF3 包覆量為 2wt.%時(shí)，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(xué)性能。 河北工業(yè)大學(xué) 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 。 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 和 500176。/ohmz 39。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(gè)溫度和包覆前提高將近 10mAh/g， 比包覆前的 ， 容量保持率達(dá)到 %。C ) 放電比容量 （ mAh/g） 未包覆 153 350 400 450 500 172 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科畢業(yè)論文 21 不同熱處理溫度對(duì)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 。C 時(shí) AlF3 與材料的結(jié)合最好，電化學(xué)性能最好。C 到500176。C 、 450176。C ） 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 350 400 450 500 不同熱處理溫度對(duì)材料倍率性能的影響 下圖為未包覆材料和 包覆 材料在 電壓范圍內(nèi)， 、 、和 不同倍率下的 倍率 性能曲線 。從放電曲線可以看出剛開始放電時(shí)，包覆后的材料放電 曲線比較很接近。C 氮?dú)夥諊?下煅燒 5h。 不同熱處理溫度對(duì)材料首次充放電性能的影響 在包覆量為 2wt.%的基礎(chǔ)上，進(jìn)行稱料，溶液滴加完成后，用氨水調(diào)節(jié)溶液 pH為 繼續(xù)攪拌 4h，抽濾洗滌干燥，然后分別在 350176。 而在包覆溶液 pH 為 時(shí)，包覆材料 倍率下 50 次循環(huán)后放電比容量 最低 ，可能是由于 pH 值太高， Al3+發(fā)生反應(yīng)，生成河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科畢業(yè)論文 18 Al(OH)3，影響了 AlF3 的結(jié)構(gòu)和致密度。在不同 pH值溶液中材料的首次放電效率相差不大，說明 pH 值對(duì) AlF3的包覆材料的首次放電比容 量影響較小，在 pH 為 時(shí)，放電曲線下降最緩，包覆材料的首次放電比容量最高。C 煅燒5h。 綜上，包覆前后材料的晶體結(jié)構(gòu)沒有變化，而電化學(xué)性能明顯改善。39。 0 10 20 30 40 50100110120130140150160170180190200210220230240250 pris t ine 1w t . % 2w t . % 3w t . % 4w t . %Specific capacity (mAh/g)C y cl e num be r C 圖 35 未包覆與不同 AlF3 包覆量樣品 倍率下的循環(huán)性能曲線 表 33 未包覆與不同 AlF3 包覆量樣品 倍率下最大放電比容量及 50 次循環(huán)后的容量保持率 包覆量 （ wt.%) 首次 放電比容量（ mAh/g） 50 次循環(huán)后容量（ mAh/g） 容量保持率 （ %） 0 176 1 2 3 4 AlF3 包覆量 （ wt.%） 放電比容量 （ mAh/g） 0 153 1 2 3 4 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科畢業(yè)論文 14 上面的數(shù)據(jù)可以看出，材料包覆前后，材料的首次放電容量有很大差別，包覆后有大幅提升。包覆量為 2wt.%在 倍率放電時(shí)，與包覆量為 1wt.%、 3wt.%的 放電容量相差不大，和包覆量為 4wt.%時(shí)相差較大，而隨放電倍率的增大，放電比容量相差增大。表 32 為各樣品在不同倍率下的放電比容量。未包覆和不同包覆量樣品在 時(shí)的首次充放電比容量分別為 （ 0wt.%）、 （ 1wt.%）、 （ 2wt.%）、（ 3wt.%）和 （ 4wt.%），可 見包覆前后材料的首次充電比容量變化不大，最大相差 ，而首次放電比容量由原來的 3wt.% 4wt.% 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科畢業(yè)論文 11 增加到 （ 包覆量為 2wt.%） ，增加了 ，首次充放電效率也由原來的 %增加到 %，增加了將近 15%。當(dāng) AlF3 的包覆量為 1wt.%時(shí)， AlF3 顆粒比較分散地分布于富鋰錳基正極材 料表面；當(dāng) AlF3 包覆量為 2wt.%時(shí)，顆粒在表面分布比較密集，逐漸形成一層包覆層覆蓋于富鋰錳基正極材料表面，從而實(shí)現(xiàn)富鋰錳基正極材料與電解液的有效隔離，實(shí)現(xiàn)對(duì)富鋰錳基正極材料的有效保護(hù)，有利于富鋰錳基正極材料的電化學(xué)性能的提高。說明對(duì)材料進(jìn)行表面包覆對(duì)富鋰錳基正極材料。C 干燥，過篩后轉(zhuǎn)入管式爐中，在 N2 保護(hù)下， 400176。但是如果材料表面包覆量過少，包覆層難以完全包覆材料顆粒，同時(shí)難以抵擋在循環(huán)過程中 HF 的侵蝕，影響材料的電化學(xué)性能；而如果包覆量過多，形 成的保護(hù)層厚度太大，由于 AlF3 保護(hù)層沒有電化學(xué)活性，影響材料的電子電導(dǎo)率和離子電導(dǎo)率，使鋰離子傳輸變慢且效率低下，從而降低材料的電化學(xué)性能。C 下以不同的充放電倍率（ 、 和 1C）其中 1C 放電時(shí)標(biāo)準(zhǔn)放電容量為 280mA/g，在 （ vs. Li/Li+）電壓范圍內(nèi)對(duì)合成材料的充放電比容量、倍率性能和循環(huán)性能進(jìn)行測(cè)試。先將活性物質(zhì)與乙炔黑稱量后在適量無水乙醇中攪拌混合，然后在超聲波分散儀中超聲分散 15min，使其分散均勻，然后滴加粘結(jié)劑，攪拌使其粘結(jié)成團(tuán)，然后利用雙棍壓膜機(jī)壓成厚度約為 的膜，在干燥箱中 110176。掃描范圍 1080176。在一定攪拌速率下將配置的所需量 Al(NO3)3 AlF3 包覆富鋰錳基正極材料 制備 先按 (AlF3/) 配 比 計(jì) 算 出 包 覆 一 定 質(zhì) 量 所需的 AlF3 的質(zhì)量，然后根據(jù) AlF3 的質(zhì)量按照摩爾比計(jì)算出所需 的 Al(NO3)3 表 22 實(shí)驗(yàn)儀器 儀器名稱 生產(chǎn)廠家 用途 BS224S 電子天平 北京賽多利斯儀 器系統(tǒng)有限公司 稱量 超聲波清洗機(jī) 昆山市超聲儀器有限公司 超聲分散 SHBIII 型循環(huán)水式多用真空泵 鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司 抽濾 ZK40BS 電熱真空干燥箱 天津中環(huán)實(shí)驗(yàn)電爐有限公司 干燥 型節(jié)能箱式電阻爐 天津市通達(dá)實(shí)驗(yàn)電爐廠 燒結(jié) 標(biāo)準(zhǔn)篩 市售 過篩 磁力加熱攪拌器 市售 攪拌加熱 雙棍壓膜機(jī) 國(guó)營(yíng)第 706 廠 碾壓成型 Lab20xx 真空手套箱 伊特克斯技術(shù)有限公司 電池組裝 D/max2500 型轉(zhuǎn)靶 X射線多晶體衍射儀 荷蘭 PHILIPS 公司 結(jié)構(gòu)分析 PHILPS XL30 型掃描電子顯微鏡 荷蘭 PHILIPS 公司 形貌分析 管式爐