富鋰層狀氧化物正極材料的電化學(xué)性能研究.pdf

1、鋰離子電池作為化學(xué)能與電能之間的轉(zhuǎn)換裝置，因其具有高的比能量密度、高的電池電壓、長(zhǎng)的循環(huán)壽命、安全性能良好且環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于在動(dòng)力、照明、化學(xué)、紡織、通信、廣播等各個(gè)領(lǐng)域，極大地推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)鋰離子電池提出了更高的性能要求，希望獲得更高的比能量密度、更長(zhǎng)的循環(huán)壽命和更佳的安全性能，尤其是當(dāng)它應(yīng)用在移動(dòng)設(shè)備上，因此積極研發(fā)新的體系和新的電極材料成為下一階段鋰離子電池研究的重點(diǎn)。經(jīng)過(guò)多年的研究發(fā)展，

2、負(fù)極材料可達(dá)到的可逆容量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)正極材料，而正極材料成本約占電池總成本的30％到40％，所以，側(cè)重發(fā)展正極材料才是提高電池性能的最優(yōu)選擇。富鋰層狀固溶體因?yàn)楦叩墓ぷ麟妷汉腿萘恳恢眰涫荜P(guān)注，本文中，我們聚焦于富鋰層狀的Li2RuO3-LiCoO2體系和Li3NbO4-NiO體系的結(jié)構(gòu)與電化學(xué)性能之間的關(guān)系，總結(jié)為以下兩個(gè)工作。
　　1.通過(guò)簡(jiǎn)單的固相反應(yīng)法制備出Li2RuO3-LiCoO2型復(fù)合物，充放電測(cè)試表明該體系具有高的放電

3、比容量，在恰當(dāng)?shù)碾妷悍秶鷥?nèi)以一定的電流密度進(jìn)行充放電，其放電容量高達(dá)240 mAh/g，經(jīng)過(guò)50圈循環(huán)后，容量還有180 mAh/g，說(shuō)明Li2RuO3組分不僅作為電化學(xué)反應(yīng)活性相參與反應(yīng)為體系提供能量，并且能穩(wěn)定體系整體結(jié)構(gòu)。
　　2.同樣以固相法合成出Li3NbO4-NiO一系列層狀富鋰固溶體。電化學(xué)測(cè)試表明該體系高的放電比容量，特別是對(duì)于含Nb量高的樣品，在一定的電壓范圍內(nèi)以適中的電流密度進(jìn)行充放電，放電比容量可高達(dá)340