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在工業(yè)生產(chǎn)中，高溫固相法是最常用的材料制備方法之但是對(duì)三元材料來說，利用高溫固相法合成難以實(shí)現(xiàn)三種過渡金屬元素的均勻混合，在合成的過程中還容易使雜質(zhì)進(jìn)人其中，影響材料的性能，該方法并不適合三元材料的制備。為了制備出該性能的三元材料，研究人員利用輻照凝膠法噴霧干燥法、水熱合成法、微波合成法等多種方法合成三元材料，取得了較好的效果。本文主要采用簡單的熱聚合法合成LiNi/3 Co13Mny/3O2粉體。

文中采用熱聚合法合成鋰鎳鉆錳氧材料。根據(jù)Li: Ni : Co:Mn=1.05 : 1/3 : 1/3 : 1/3的比例分別對(duì)硝酸鋰(LiNO;)、硝酸鎳(Ni(NO3)2●6H20)、硝酸鈷( Co(NO,)2●6H20)及醋酸錳( Mn( CH,C0O)2. 4H20)進(jìn)行稱重，配置成過渡金屬總濃度為0.5M的水溶液。往溶液中加人1/2體積的丙烯酸(CH2=CHC00H)，接著緩慢滴加稀硝酸，將溶液的pH值調(diào)節(jié)到3。再通過1 h的攪拌后，將溶液放人150 C的烘箱中，水分完全蒸發(fā)后，丙烯酸聚合成干凝膠。取出干凝膠研磨細(xì)化后，放入鳳谷鋰電材料燒結(jié)爐中進(jìn)行500C預(yù)燒5h,得到褐色的預(yù)燒粉。為了試驗(yàn)最佳的燒結(jié)溫度與時(shí)間，分別選擇850 C、900 C、950 C及1000C四種溫度環(huán)境進(jìn)行燒結(jié)操作，同時(shí)在溫度為950C的溫度下，分別設(shè)置6h、9h、12h、15 h、18h、21 h及25 h七種燒結(jié)時(shí)間，其余溫度設(shè)置燒結(jié)時(shí)間為15h。在材料合成工作結(jié)束后，利用多晶轉(zhuǎn)靶X-射線衍射儀對(duì)燒結(jié)粉末樣品的物相進(jìn)行分析，20掃描的范圍從10° ~ 70°，同時(shí)利用掃描顯微鏡仔細(xì)觀察粉末顆粒的形貌及大小，對(duì)燒結(jié)溫度與時(shí)間的關(guān)系進(jìn)行研究。

本文通過丙烯酸熱聚合法制備了LiNi,sCovs MnysO2材料，并對(duì)其燒結(jié)條件對(duì)材料表征以及電化學(xué)性能的影響進(jìn)行了分析。850~1 000 C不同溫度和6~25 h不同時(shí)間的燒結(jié)后，樣品均為純相的a- NaFeO2結(jié)構(gòu)，燒結(jié)溫度的提高或燒結(jié)時(shí)間的延長均導(dǎo)致粉體粒徑長大。充放電測(cè)試表明，950 C燒結(jié)15 h合成的LNigCosMmnsO2電化學(xué)性能最佳。在0.1C下放電比容量可達(dá)188 mAh/g,在0. 33 C下循環(huán)100次后容量保持率可達(dá)87.0%，并且表現(xiàn)出良好的大倍率放電性能。同時(shí)還對(duì)其倍率性能及熱穩(wěn)定性能進(jìn)行了分析，經(jīng)過驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)其倍率性能及熱穩(wěn)定性均能處于較高水平。

 

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