(完整版)1-11-总-锂离子电池层状结构三元正极材料的研究进展
三元材料
锂离子电池三元正极材料的研究进展摘要：本文综述了锂离子电池正极材料层状三元过渡金属氧化物Li-Ni-Co-Mn-O的研究进展，讨论了三元材料的结构特性与电化学反应特征，重点介绍了三元材料的制备方法和掺杂、表面修饰等改性手段，并分析了三元材料目前存在的问题和未来的研究重点。
关键词：锂离子电池；Li-Ni-Co-Mn-O；层状结构；制备方法；改性1、引言锂离子电池因其电压高、能量密度高、循环寿命长、环境污染小等优点倍受青睐[1, 2]，但随着电子信息技术的快速发展，对锂离子电池的性能也提出了更高的要求。
正极材料作为目前锂离子电池中最关键的材料，它的发展也最值得关注。
目前常见的锂离子电池正极材料主要有层状结构的钴酸锂、镍酸锂，尖晶石结构的锰酸锂和橄榄石结构的磷酸铁锂。
其中，钴酸锂（LiCoO2）制备工艺简单，充放电电压较高，循环性能优异而获得广泛应用。
但是，因钴资源稀少、成本较高、环境污染较大和抗过充能力较差，其发展空间受到限制[3, 4]。
镍酸锂（LiNiO2）比容量较大，但是制备时易生成非化学计量比的产物，结构稳定性和热稳定性差[5]。
锰酸锂除了尖晶石结构的LiMn2O4外，还有层状结构的LiMnO2。
其中层状LiMnO2比容量较大，但其属于热力学亚稳态，结构不稳定，存在Jahn-Teller效应而循环性能较差[6]。
尖晶石结构LiMn2O4工艺简单，价格低廉，充放电电压高，对环境友好，安全性能优异，但比容量较低，高温下容量衰减较严重[7]。
磷酸铁锂属于较新的正极材料，其安全性高、成本较低，但存在放电电压低（3.4V）、振实密度低、尚未批量生产等不足。
上述几种正极材料的缺点都制约了自身的进一步应用，因此寻找新的正极材料成了研究的重点。
LiCoO2，LiNiO2同为α-NaFeO2结构，且Ni、Co、Mn为同周期相邻元素，因此它们能以任意比例混合形成固溶体并且保持层状结构不变，具有很好的结构互补性。
锂离子电池电极材料研究进展_周恒辉
收稿:1997年3月,收修改稿:1997年5月锂离子电池电极材料研究进展周恒辉 慈云祥(北京大学化学与分子工程学院 北京100871)刘昌炎(中国科学院化学研究所 北京100080)摘 要 本文综述了锂离子电池中正、负电极材料的制备、结构与电化学性能之间的关系。
正极材料包括嵌锂的层状Li x M O 2和尖晶石型Li x M 2O 4结构的过渡金属氧化物(M=Co 、Ni 、M n、V ),负极材料包括石墨、含氢碳、硬碳和金属氧化物。
侧重于阐述控制锂离子电池循环过程中可逆嵌锂容量和稳定性的嵌锂电极材料的结构性质。
给出118篇参考文献。
关键词 锂离子电池 嵌锂材料 正极 负极Progress in Studies of the ElectrodeMaterials for Li -Ion BatteriesZhou Henghui Ci Yunxiang(College o f Chemistry &Mo lecula r Engineering ,Peking Univ ersity,Beijing 100871,China )Liu Changyan(Institute of Chemistry ,The Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100080,China )Abstract This paper review s the rela tionship betw een synthesis,structures and properties of intercala tio n electrodes with lay ered Li x M O 2a nd spinel Li x M 2O 4structures (M =Co 、Ni 、M n 、V )as cathodes ,and g raphite ,disordered ca rbo n a nd m etal o xide as an-odes in Li-ion batteries.Em phasis is focused on the structural pro perties o f intercalatio n electrode m aterials w hich a re related to the recharg eable capacity and stability during cy-cling of Li io ns .118references are giv en .Key words Li -ion batteries ;intercalatio n materials o f Li ions ;catho des ;ano des 自1859年Gaston Plante 提出铅-酸电池概念以来,化学电源界一直在探索新的高比能量、循环寿命长的二次电池。
锂离子电池三元正极材料(全面)
1997年, Padhi等人最早提出了LiFePO4的制 备以及性能研究 。LiFePO4具备橄榄石晶体结构, 理论容量为170 mAh／g, 有相 对于锂金属负极的稳 定放电平台, 虽然大电流充放电存在一定的 缺陷, 但 由于该材料具有理论比能量高、电压高、环境友好、 成本低廉以及良好的热稳定性等显著优点, 是近期研究的重点替 代材料之一。目前, 人们主要采点用击高添温加固标相题法制备LiFePO4 粉体, 除此之外, 还有溶胶-凝胶法、水热法等软化学方法, 这些方法都 能得到颗粒细、纯度高的LiFePO4材料。
三价锰氧化物LiMnO2是近年来新发展起来的一种锂离子电池 正极材料, 具有价格低, 比容量高(理论比容量286 mAh／g, 实 际比 容量已达到200mAh／g以上) 的优势。LiMnO2存在多种结构形式, 其中单斜晶系的LiMnO2和正方晶系LiMnO2具有层状材料的结构 特征, 并具有比较优良的电化学性能。对于层状结构 的LiMnO2而 言, 理想的层状化合物的电化学行点为击要添比加中标间题型的材料好得多, 因 此, 如何制备 稳定的LiMnO2, 层状结构, 并使之具有上千次的循 环 寿命, 而不转向尖晶石结构是急需解决的问题。
(1)可以在LiNiO2正极材料 掺杂Co、Mn、Ca、F、Al等 元素, 制成复合氧化物正极 材料以增强其稳定性, 提高充 放电容量和循环寿命。
(2) 还可以在LiNiO2材料中掺杂P2O5 ； 点击添加标题
(3) 加入过量的锂, 制备高含锂的锂镍氧化物。
锰酸锂具有安全性好、耐过充性好、锰资源丰富、价格低廉及 无毒性等优点, 是最有发展前途的一 种正极材料。锰酸锂主要有尖晶 石型LiMnO4和层状的LiMnO2两种类型。尖晶石型 L iMnO4具有安 全性好、易合成等优点, 是目前研究较多的锂离子正极材料之一。但 LiMn2O4存在John—Teller效应, 在充放电过程 中易发生结构畸变, 造成容量迅速衰减, 特别是在较点高击温添度加的标使题用条件下, 容量衰减更加突 出。三价锰氧化物LiMnO2 是近年来新发展起来的一种锂离子电池正 极材料, 具有价格低, 比容量高(理论比容量286mAh／g, 实际比容量 已 达到200mAh／g以上) 的优势。
最新-锂离子电池正极材料与工艺详解(含三元材料)精选全文
八面体间隙
四面体间隙
02.锂离子电池正极材料简介
2.3 LiCoO2（层状） O3较O2，Li离子扩散克服能垒低，CO与Li混排需克服较高的能垒。
O3-LiCoO2结构： O原子为立方密堆积结构（ABCABC……）Li 与Co原子沿C轴方向交替占据八面体位置，且 共边（ α –NaFeO2）,属于六方晶系(三轴等长 ，任意两轴夹角相等)，具有 R3m空间群。
02.锂离子电池正极材料简介
2.3 LiCoO2
大约对应Li0.5CoO2，由于空位有 序化出现，形成扭曲八面体单斜相
恒流充电，当电压达 到4.8V时O3正极几乎所有 的锂离子都能从正极中脱 出，大约80%的锂离子可 以在嵌入正极材料中；可 逆比容量220mA·h·g-1。
图（b）可以看出最 低电压平台O3结构的正极 最高。
（碳酸乙烯脂）
隔膜
在电解液中具有 良好的化学稳定 性及一定的机械
强度
对Ｌi+的移动阻 碍小（内阻）， 对孔径和孔隙率
的要求
良好的绝缘体， 并能阻挡从电极 上脱落物质微利
和枝晶的生长
聚乙烯、聚丙烯等聚 烯烃微孔隔膜
目录
CONTENTS
01 锂离子电池原理简介
02 锂离子电池正极材料简介
03 三元正极材料简介 04 前驱体的制备工艺 05 三元材料成品制备工艺
Li（Nix-Coy-Mnz）O2 ,x+y+z=1
3.2过渡元素对性能的影响
容量-循环性能
随着Ni含量上升，电池比容量上升，循环性能有所下降
03.三元正极材料
2.4 Li（Nix-Coy-Mnz）O2 ,x+y+z=1
3.2过渡元素对性能的影响
锂离子电池三元镍钴锰正极材料研究现状综述
三元系锂电池正极材料研究现状摘要：综述了近年来锂离子电池层状Li-Ni-Co-Mn-O正极材料的研究进展，重点介绍了正极材料LiNi l/3Co l/3Mn l/3O其合成方法电化学性能以及掺杂、包覆改性等方面的研究结果。
三元系正极材料的结果：LiMn x Co y Ni1-x-y O2具有α-2NaFeO2层状结构。
Li原子占据3a位置,Ni、Mn、Co随机占据3b位置,氧原子占据6c位置。
其过渡金属层由Ni、Mn、Co 组成,每个过渡金属原子由 6 个氧原子包围形成MO6 八面体结构,而锂离子嵌入过渡金属原子与氧形成的(MnxCo yNi1-x-y) O2层之间。
在层状锂离子电池正极材料中均有Li+与过渡金属离子发生位错的趋势,特别是以结构组成中有Ni2+存在时这种位错更为突出。
抑制或消除过渡金属离子在锂层中的位错现象是制备理想α-2NaFeO2结构层状正极材料的关键，在LiMn x Co y Ni1-x-y O2结构中, Ni2+的半径( rNi2+=0.069nm)与Li+的( rLi+=0.076nm)半径接近,因此晶体结构会发生位错,即过渡金属层中的镍原子占据锂原3a的位置,锂原子则进驻3b位置。
在Li+层中,Ni2+的浓度越大,则Li+在层状结构中脱嵌越困难,电化学性能越差。
而相对于LiNiO2及LiNi x Co1-x-y O2,LiMn x Co y Ni1-x-y O2中这种位错由于Ni 含量的降低而显著减少。
同时由于Ni2 + 的半径( rNi2 + =0. 069nm) 大于Co3+ ( rCo3+ = 0. 0545nm) 和Mn4 + ( rMn4 + =0. 053nm) ,LiMnxCo yNi1 - x - yO2 的晶格常数有所增加。
由于充分综合镍酸锂的高比容量、钴酸锂良好的循环性能和锰酸锂的高安全性及低成本等优点,利用分子水平的掺杂、包覆和表面修饰等方法来合成锰镍钴等多元素协同的复合正极材料,因其良好的研究基础及应用前景而成为近年来研究热点之一。
锂离子电池正极材料的研究进展
锂离子电池正极材料的研究进展锂离子电池正极材料的研究进展随着清洁能源的发展，锂离子电池作为一种高能量、高功率密度的电池，已被广泛应用于移动物体、电动汽车、储能系统等方面，锂离子电池中的正极材料是实现高性能锂离子电池的关键。
本文将从锂离子电池正极材料的发展历程、材料的结构与性能、新型材料的研究和应用等方面展开详细的介绍和分析。
一、锂离子电池正极材料的发展历程20世纪80年代中后期，最早的锂离子电池是由四种材料构成的：平板石墨负极、聚乙烯隔膜、液态电解质和金属氧化物正极。
但是，由于金属氧化物正极的电化学性能不佳，限制了锂离子电池的应用，于是人们开始研究新型的锂离子电池正极材料。
1990年，日产汽车公布了采用碳酸锂电解液和三元材料（LiCoO2）的锂离子电池作为电动汽车动力源的计划。
1997年，索尼公司发布了使用锰酸锂（LiMn2O4）作为正极材料的锂离子电池，在实验室内能够实现高达1000次充放电循环，在国际市场上得到了广泛的推广。
之后，锂离子电池正极材料的研究进入了全新的阶段，市场上出现了一大批新型材料，如LiFePO4、LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2等，已成为锂离子电池领域中的热门研究方向。
二、锂离子电池正极材料的结构与性能锂离子电池正极材料的结构一般是层状结构、尖晶石结构、钠层化合物结构、硅基嵌入化合物结构、钙钛矿结构和氧化物渗透缺陷结构，其物理化学性质也有所不同。
LiCoO2是最早应用于锂离子电池的材料之一，其具有较高的理论容量和电化学效率，但是由于其参数退化、安全性差以及高的成本等问题，不断推进了对新型的锂离子电池正极材料的研究。
LiFePO4是一种锂离子电池正极材料，它具有高的理论容量、低的电化学电位和充电的极高可逆性，但是其电导率较低，电量功率较低，在高功率环境下却发生了否决性的出现。
LiMn2O4是一种高性能的锂离子电池正极材料，其较高的电化学反应速度能够有效提高锂离子电池的安全性，但是容易发生相关的氧化还原反应，导致容量的降低。
《2024年锂离子电池富锂锰基三元正极材料的研究》范文
《锂离子电池富锂锰基三元正极材料的研究》篇一一、引言随着电动汽车、移动电子设备等领域的快速发展，对锂离子电池的性能要求越来越高。
正极材料作为锂离子电池的关键组成部分，其性能的优劣直接决定了电池的整体性能。
富锂锰基三元正极材料因其高能量密度、长循环寿命和低成本等优点，在锂离子电池领域得到了广泛的应用。
本文将重点研究锂离子电池富锂锰基三元正极材料的性能、制备方法及其应用前景。
二、富锂锰基三元正极材料的性能富锂锰基三元正极材料主要由锂、锰、镍等元素组成，其结构稳定、容量高、成本低，是当前锂离子电池领域的研究热点。
该材料具有较高的能量密度和功率密度，能够满足电动汽车、移动电子设备等领域的实际需求。
此外，富锂锰基三元正极材料还具有较好的热稳定性和安全性，能够在高温环境下保持稳定的电化学性能。
三、制备方法目前，制备富锂锰基三元正极材料的方法主要包括固相法、溶胶凝胶法、共沉淀法等。
其中，共沉淀法因其工艺简单、成本低廉等优点，受到了广泛的关注。
在共沉淀法中，通过控制沉淀条件，可以获得粒径均匀、结晶度高的富锂锰基三元前驱体。
随后，经过烧结、破碎等工艺，最终得到所需的正极材料。
四、研究进展及存在问题近年来，针对富锂锰基三元正极材料的研究取得了显著的进展。
在制备工艺方面，研究人员通过优化沉淀条件、调整烧结温度等方法，提高了材料的电化学性能。
在材料改性方面，通过掺杂其他元素、制备复合材料等方法，进一步提高了材料的循环稳定性和安全性。
然而，仍存在一些问题亟待解决。
例如，材料的容量衰减问题、高温性能的进一步提升等。
此外，制备过程中产生的环境污染问题也需要引起足够的重视。
五、解决方案及创新点针对上述问题，我们可以从以下几个方面着手解决：首先，通过深入研究材料的结构和性能关系，优化制备工艺参数，提高材料的电化学性能和循环稳定性。
其次，采用环境友好的制备方法，降低生产过程中的环境污染。
此外，通过材料改性，如掺杂其他元素、制备复合材料等手段，进一步提高材料的性能。
三元系锂电池正极材料研究现状
三元系锂电池正极材料研究现状三元系锂电池是目前商业化应用最为广泛的锂离子电池之一，其具有高能量密度、长循环寿命、低成本等优势，在电动汽车、储能系统等领域有着广泛的应用前景。
正极材料是三元系锂电池的关键组成部分之一，直接影响到电池的性能和性质。
本文将对三元系锂电池正极材料的研究现状进行详细介绍。
三元系锂电池的正极材料主要由锂镍钴锰氧化物（Li(NiCoMn)O2）和镍钴锰氧化物（NCM）两种材料构成。
以Li(NiCoMn)O2为例，目前已有三种不同的结构型式：层状结构（Layered）、尖晶石结构（Spinel）和沙漠铁酸锂（LFMO），分别对应着不同的化学式和晶格结构。
层状结构的锂镍钴锰氧化物（如NMC622、NMC622、NMC811等）具有较高的比容量和较好的电化学性能，目前已经商业化应用较为广泛。
尖晶石结构的锂镍钴锰氧化物（如NCM811、NCM811等）具有更高的充放电电压平台和较好的结构稳定性，但其合成工艺较为复杂，目前正在逐步推广应用。
沙漠铁酸锂结构的锂镍钴锰氧化物在结构稳定性和循环寿命方面表现出更优越的性能，但其能量密度相对较低，目前还处于研究阶段。
除了锂镍钴锰氧化物，锂钴氧化物（LiCoO2）也是一种常见的三元系锂电池正极材料。
与锂镍钴锰氧化物相比，锂钴氧化物具有较高的比容量和较好的循环稳定性，但其价格较高且含有的有毒重金属钴对环境造成的污染问题也引起了人们的关注。
此外，还有一些其他材料也被研究用作三元系锂电池的正极材料，如锰酸镍钴（LiMn2O4）和锰酸锂（LiMnO2）。
锰酸镍钴具有较高的循环寿命和较低的成本，但其比容量较低，目前主要用于低容量应用；锰酸锂具有较高的比能量和较低的成本，但其结构稳定性较差，需要通过改性来提高其循环寿命。
总体而言，三元系锂电池正极材料研究已经取得了很大的进展，不断涌现出新的材料和改性方法。
未来的研究重点将主要集中在提高材料的能量密度、提高循环寿命和安全性能，以满足电动汽车、储能系统等应用的需求。
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高温固相法条件优化
研究者致力于改善条件或对样品进行前处理 等以使得产品较为均匀。
▪ 实验结果表明:锂含量(n(Li)/n(Ni+Co+Mn))在1.03～1.09 的范围内,随着锂含量的增加,放电比容量略有减小,但循 环性能、中值电压以及平台性能都得到提高;当锂含量超 过1.09时,循环性能、中值电压以及平台性能开始降低。
共沉淀法条件优化——表面活性剂辅助
▪ 张正国[16]则采用氢氧化物共沉淀法，设计了表面活性剂十二烷基苯磺 酸钠(LAS)辅助工艺，在p H=11条件下制备了LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的前驱 体，经过空气气氛炉900℃下煅烧15 h后，对所得样品进行XRD、SEM表 征、电性能测试,探讨了LAS添加量对产物的影响。
共沉淀法条件优化——表面活性剂辅助
共沉淀法条件优化——表面活性剂辅助
▪ 实验结果表明，LAS不仅不会影响材料的层状结构，还改善了材料颗 粒分布，使颗粒分布均匀、粒径均一。在2.5~4.6 V电压区间、0.1 C 的倍率条件下，首次放电比容量高达181.9 mAh/g，经过30次循环后， 放电比容量为168.2 mAh/g，容量保持率达到92.46%。
焙烧温 度
镍钴锰 原材料 的种类
锂源的 选择
共沉淀法条件优化
▪ 肖冠[14]制备了不同Ni、Co、
Mn配比的三元正极材料，通
当焙烧温度为900℃，镍料选择镍钴锰的 乙酸盐，而锂源选择氢 氧化锂或者碳酸锂时，
制备出的 LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料 具有较好的电化学性能。
锂离子电池层状结构三元正极 材料的研究进展
化学与化学工程学院 2013级应用化学 2015.12
目录
研究背景 结构特点与电化学性质 制备方法及其条件优化
➢ 高温固相法 ➢ 共沉淀法 ➢ 溶胶凝胶法 ➢ 微波水热法
改性手段
➢ 掺杂改性 ➢ 表面修饰改性
总结与展望
研究背景
优点 缺点
工作电压高 能量密度高 自放电效率低 循环寿命长 无记忆效应 环保 …… 快充放电性能差 价格偏高 大电流放电特性不理想 过充放价格偏高电较危险 ……
广泛应用于生产生活！ 科学家们一直专注于材料的研究
正极材料的重要性
在充放电过程中提供锂源
正负极嵌锂化合物往复嵌入/脱嵌所需要的锂 负极材料表面形成钝化膜所需的锂
反应物混 合更均匀
成本相对 较低
球磨法 辅助
产物的颗 粒粒径分
布窄
高温固相法条件优化
先采用喷雾干燥 将浆料快速干燥，再用 高温固相法合成
防止浆料在干燥过程 中出现分层，引起成份
分布不均；
高温固相法中不同锂源对材料性能的影响
目的
• 高温固相法烧结制备得到正极材料 LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2
正极材料决定着电池安全、电化学性能（能量密度、倍率充放电性能、高 低温充放电性能、循环能力）和价格等关键因素。[1]
对正极材料的严格要求：比能量高、比功率大、自放电少、价格低廉、使 用寿命长、安全性好；以适用各方面的要求。
常见正极材料及其性能比较
磷酸铁锂
锰酸锂
材料主成分 LiFePO4
理论能量密 度（mAh/g）
良和改性手段，并分析该材料目前存在的问题和对其未来发展做一 个设想。
结构特点
▪ 常见的的三元材料有：LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2， LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2等，
▪ 研究者以LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2为例,研究了三元 正极材料的结构、电化学特性等性质。层状结 构三元体系正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 具有 与LiCoO2相似的α -NaFeO2结构，R-3m空间群， 三方晶系，其晶体结构如图1[4]所示。
共沉淀法装置示意图
传统共沉淀法与间接共沉淀法
传统共沉 淀法
将锂盐与镍、钴、 锰的盐共沉淀，直
接高温烧结。
缺点：由于锂盐溶 度积较大，一般难 以与过渡金属一起
形成共沉淀，
间接共沉淀法
共沉淀与高温固相法相结合；一般是先配制计 量比过渡金属盐溶液，加入沉淀剂得到三元混 合共沉淀前驱体，过滤洗涤干燥后与锂盐混合 烧结；或者在过滤前将锂盐加入混合共沉淀前 驱体的溶液中，蒸发或冷冻干燥，再进行高温
共沉淀法
▪ 定义：沉淀法通常是在溶液状态下将不同化学成分的物质混合，在
混合液中加入适当的沉淀剂制备前驱体沉淀物，再将沉淀物进行干燥 或锻烧，从而制得相应的粉体颗粒。
▪ 对比：与传统固相法相比有以下优点：原料可以达到原子或分子级
的计量混合，最终产物的形貌和粒径分布可精确控制，烧结温度和时 间大幅降低。[10]
高温固相法中不同锂源对材料性能的影响
结果
• 采用LiOH作为锂源合成的材料与采用其他锂源相比,具有较好 的层状结构和电化学性能
• 0.1C倍率下的首次充放电容量和库伦效率较高(172.7 mAh/g,89.08%),在0.5C、1C倍率下循环50次后,材料的放电容 量仍保持在144.5 mAh/g和136.2 mAh/g。
▪ 优点：较高的、循环性能好、结构稳定性、热稳定性和相可逆容量
对较低的成本等[2]
▪ 起源：1998年，Liu[3]等用Co、Mn取代LiNiO2中的Ni，用氢氧化物共
沉淀法制备了LiNi1-x-yCoxMnyO2系列材料，发现该材料的电化学性能 比LiNiO2更为优异，十分适合作为电极材料。
▪ 主要内容：简介其结构特点与电化学特性，并综述其制备方法的改
溶胶凝胶法
▪ 溶胶凝胶法也是制备三元粉体材料的常用方法，它是将含高化学组 分的化合物作为前驱体，经过水解反应生成活性单体，活性单体进 行聚合，开始成为溶胶，进而生成具有一定空间结构的凝胶，经过 干燥和热处理制备出纳米粒子和所需要材料。它能够制备在分子或 原子水平上混合均匀的产物，使产物结晶完全，不仅降低煅烧温度、 减少结晶时间，还能得到粒径较小且分布均匀的三元材料。
实际能量密 度（mAh/g）
电压（V）
170 130-140 3.2-3.7
LiMn2O
4
148
100-120 3.8-3.9
LiMnO
2
286
200 3.4-4.3
钴酸锂 LiCoO2
274 135-140
3.6
镍酸锂
镍钴锰三元材 料
LiNiO2 LiNiCoMnO2
274
278
190-210 2.5-4.1
共沉淀法条件优化
▪ 他们发现随着基底间距增大,镍钴锰酸锂粒径增大.当基底间距为0.5cm 时,可获得分布均匀、尺寸相近、形貌一致性高的镍钴锰酸锂.将镍钴锰 酸锂样品作为正极材料,组装成纽扣模拟电池测其电性能。
共沉淀法条件优化
▪ 结果表明:随着镍钴锰酸锂粒径的减小,其寿命降低,但是比容量 增大,最高可达151mAh/g.
▪ LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2中，O2-离子占据立方紧密 堆积结构中阵点的位置，Li+和过渡金属离子
则占据密堆积结构中的八面体空位，且交替排
列在立方密堆积结构的（111）面上，分别位 图1 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2结构示意
于3a和3b位置，O2-离子位于6c位置。
Fig. 1 Structure of LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2
• 探究不同锂源对材料性能的影响，找到最适锂源
测试
• X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及循环伏安 (CV)、交流阻抗(EIS)等电化学性能测试手段
• 探究不同锂源对产物的颗粒粒径分布结构、形貌以 及电化学新歌能的影响
高温固相法中不同锂源对材料性能的影响
高温固相法中不同锂源对材料性能的影响
高温固相法中摩尔比对材料性能的影响
目的
• 研究了摩尔比对材料性能的影响 • 以CH3COOLi·2H2O、Ni(CH3COO)2·4H2O、Co(CH3COO)2·4H2O、
Mn(CH3COO)2·4H2O为原料，采用高温固相法制备
测试
• 采用Ｘ射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对材料 的结构和形貌进行了表征，用恒电流充放电测试系统测试材 料的电化学性能
• Li/(Ni+Co+Mn)摩尔比值应在1.1:1时最为合适。充放电电压为2.6-4.6V， 电流密度为0.1C循环3次，0.2C循环20次，0.5C循环20次，在 Li/(Ni+Co+Mn)摩尔比为１．１︰１时合成的正极材料的首次放电比容量 为181.5mAh/g,43次后的放电比容量为161.5 mAh/g，容量保持率为88.98%。
烧结。
相比传统共沉淀法，间接共沉淀法具有：原料 可以达到原子或分子级的计量混合，最终产物 的形貌和粒径分布可精确控制，烧结温度和时
间大幅降低等优点。
传统共沉淀法与间接共沉淀法
▪ 张继斌等[13]研究证明，间接共沉淀法比传统共沉淀法制得的材料具有更好 的性能。实验过程如下：
制备 测定
采用改进的碳 酸盐共沉淀与 高温固相法相 结合的方法制 备出了高倍率 性能的锂离子 电池正极材料 LiNi1/3Co1/3Mn1 /3O2
通过X射线衍射 (XRD)、扫描电 镜(SEM)、循环 伏安扫描(CV)、 电化学阻抗谱 (EIS)和电化学 性能测试等手 段对材料进行 表征
电化学性能表征对比
电化学性能表征对比
结果