本文主要研究内容
作者张兴文（2019）在《锂离子电池三元正极材料NCA的合成与表面改性研究》一文中研究指出：LiNi0.8Co0.15Al0.05O2(NCA)作为锂离子电池正极材料,其理论容量为279 mAh/g,实际容量可达到199 mAh/g,在锂离子电池中具有广阔应用前景,已进入商业化阶段。然而在实际应用中发现,NCA的循环稳定性能、高倍率性能和安全性是制约其推广应用的技术瓶颈问题。为了让NCA正极材料能够适应高能量密度、寿命良好、安全性能优异的锂离子二次电池,人们开始通过各种改性方式对其性能进行改进,以满足日益发展的锂离子电池市场。本文采用表面包覆方法对NCA正极材料进行表面改性,通过表面包覆A1P04、Ti3(P04)4,抑制循环过程中微裂纹的产生、表面相转变导致的氧损失以及过渡金属的溶解等问题。利用Ni0.842Co0.158(OH)2进行NCA原始材料的制备,通过共沉淀法制备了结晶度与颗粒尺寸良好的Ni0.842Co0.158(OH)2前驱体,之后利用高温固相法合成了需要改性的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2正极材料,并确定了煅烧最佳工艺为氧气中500℃下煅烧5 h,之后780℃下煅烧16 h。包覆改性研究的主要内容和结果如下。(1)利用均相沉淀法制备了不同含量的AlP04包覆NCA样品,在实验原料的选择中,基于NaAlO2的制备成本较低和能够在溶液中逐步释放A13+的特性,选取NaA1O2作为AlP04包覆层的铝源,最终的包覆层都均匀分布于样品表面。在热处理后的包覆样品电化学性能测试中,1wt%AlPO4包覆NCA具有最佳的性能,与未包覆NCA对比,0.2C倍率下100次的容量保持率由87.38%提升到94.28%,5 C倍率充放电的比容量提升了40-50mAh/g,同时热稳定性也得到了提升。(2)利用溶胶凝胶法制备了不同含量的Ti3(PO4)4包覆NCA正极材料,经过材料的表征分析确认,Ti3(P04)4包覆层都是均匀包覆于样品表面的。同样对各个含量的包覆样品与原始NCA进行详细的分析比较,发现1 wt%Ti3(PO4)4包覆NCA的性能最佳,0.2 C下100次循环后容量保持率为94.90%,5 C的倍率性能提升了 30 mAh/g,热稳定性有所提升。
Abstract
LiNi0.8Co0.15Al0.05O2(NCA)zuo wei li li zi dian chi zheng ji cai liao ,ji li lun rong liang wei 279 mAh/g,shi ji rong liang ke da dao 199 mAh/g,zai li li zi dian chi zhong ju you an kuo ying yong qian jing ,yi jin ru shang ye hua jie duan 。ran er zai shi ji ying yong zhong fa xian ,NCAde xun huan wen ding xing neng 、gao bei lv xing neng he an quan xing shi zhi yao ji tui an ying yong de ji shu ping geng wen ti 。wei le rang NCAzheng ji cai liao neng gou kuo ying gao neng liang mi du 、shou ming liang hao 、an quan xing neng you yi de li li zi er ci dian chi ,ren men kai shi tong guo ge chong gai xing fang shi dui ji xing neng jin hang gai jin ,yi man zu ri yi fa zhan de li li zi dian chi shi chang 。ben wen cai yong biao mian bao fu fang fa dui NCAzheng ji cai liao jin hang biao mian gai xing ,tong guo biao mian bao fu A1P04、Ti3(P04)4,yi zhi xun huan guo cheng zhong wei lie wen de chan sheng 、biao mian xiang zhuai bian dao zhi de yang sun shi yi ji guo du jin shu de rong jie deng wen ti 。li yong Ni0.842Co0.158(OH)2jin hang NCAyuan shi cai liao de zhi bei ,tong guo gong chen dian fa zhi bei le jie jing du yu ke li che cun liang hao de Ni0.842Co0.158(OH)2qian qu ti ,zhi hou li yong gao wen gu xiang fa ge cheng le xu yao gai xing de LiNi0.8Co0.15Al0.05O2zheng ji cai liao ,bing que ding le duan shao zui jia gong yi wei yang qi zhong 500℃xia duan shao 5 h,zhi hou 780℃xia duan shao 16 h。bao fu gai xing yan jiu de zhu yao nei rong he jie guo ru xia 。(1)li yong jun xiang chen dian fa zhi bei le bu tong han liang de AlP04bao fu NCAyang pin ,zai shi yan yuan liao de shua ze zhong ,ji yu NaAlO2de zhi bei cheng ben jiao di he neng gou zai rong ye zhong zhu bu shi fang A13+de te xing ,shua qu NaA1O2zuo wei AlP04bao fu ceng de lv yuan ,zui zhong de bao fu ceng dou jun yun fen bu yu yang pin biao mian 。zai re chu li hou de bao fu yang pin dian hua xue xing neng ce shi zhong ,1wt%AlPO4bao fu NCAju you zui jia de xing neng ,yu wei bao fu NCAdui bi ,0.2Cbei lv xia 100ci de rong liang bao chi lv you 87.38%di sheng dao 94.28%,5 Cbei lv chong fang dian de bi rong liang di sheng le 40-50mAh/g,tong shi re wen ding xing ye de dao le di sheng 。(2)li yong rong jiao ning jiao fa zhi bei le bu tong han liang de Ti3(PO4)4bao fu NCAzheng ji cai liao ,jing guo cai liao de biao zheng fen xi que ren ,Ti3(P04)4bao fu ceng dou shi jun yun bao fu yu yang pin biao mian de 。tong yang dui ge ge han liang de bao fu yang pin yu yuan shi NCAjin hang xiang xi de fen xi bi jiao ,fa xian 1 wt%Ti3(PO4)4bao fu NCAde xing neng zui jia ,0.2 Cxia 100ci xun huan hou rong liang bao chi lv wei 94.90%,5 Cde bei lv xing neng di sheng le 30 mAh/g,re wen ding xing you suo di sheng 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国工程物理研究院的张兴文，发表于刊物中国工程物理研究院2019-11-12论文，是一篇关于锂离子电池论文,正极材料论文,表面改性论文,均匀包覆论文,中国工程物理研究院2019-11-12论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国工程物理研究院2019-11-12论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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