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本文以层状锰酸锂为出发点,对材料进行了一系列的探究,结果如下:1、本文确定了采用共沉淀法以硝酸锰、硝酸镍、氢氧化锂为原料制备了前驱体,再与氢氧化锂混合后高温烧结得到层状的锰酸锂正极材料。2、本文主要系统的考察了温度和烧结时间对材料的形貌、结晶状况、电化学性能的影响。首先利用利用TG测试分析,确定了烧结的大致温度为750-950℃,在此范围内进行更深入的探究。从SEM图上可以观察到样品在较低温度时的颗粒聚集为多面球形状,样品粒径大小较为均一,当温度在900℃以上时导致结晶面的距离减小,样品结构坍塌,出现熔融,在粒子表面形成附着物。从电化学性能图中可以看出从750℃到850℃,随着温度的升高,测试的电池容量逐渐升高,而从850℃到950℃测试电池的容量变化趋势又是逐渐减小。研究结果表明,层状锰酸锂正极材料在空气气氛下的最佳烧结温度为850℃,保温时间为10h时所得到样品其电池容量和循环稳定性是最好的,其晶体形貌完整,颗粒度均一。3、通过掺杂少量的金属离子以及其他元素来减少Mn3+所引起的Jahn-Teller效应是非常有用的方法。本文选择了镍为掺杂元素。研究结果表明,当Ni2+:Mn2+=1:1时,相对于不掺杂的电池材料在电池容量上有很大的提高。4、随着配锂量的增加,材料的层状结构逐渐趋于完整,但是当锂含量过多时保持晶型结构的金属离子减少,电池容量也逐渐衰减。实验最终确定了配锂量为过量于标准含量的10%,即Li1.1Ni0.5Mn0.5O2。5、本文使用实验室自制的LPAN对Li Ni0.5Mn0.5O2进行了包覆,探究了最佳包覆含量的同时,找到最佳的烧结温度。本章研究了从800℃到900℃之间前驱体经过碳包覆后的电化学性能,结果表明,温度为830℃,包覆含量为13%时,包覆后的层状锰酸锂正极材料的电化学性能最为理想,50次循环后容量保持为204.5m Ah.g-1。同时结果也显示当温度达到900℃时,相比实验中的其它烧结温度电池容量都明显降低,这表明过高的温度破坏了材料的晶体结构形成,不能到达改善材料电化学性能的目的。6、通过研究不同含量Li2Mn O3和Li NixMn1-xO2的固溶体复合材料的性能,最终得到的结果是0.5Li1.1Ni0.4Mn0.6O2·0.5Li2Mn O3 30次充放电循环后容量为190m Ah.g-1,0.5 Li Ni0.3Mn0.7O2﹒0.5Li2Mn O3经过40次充放电循环后容量为224.6m Ah.g-1。7、在对Li Ni0.5Mn0.5O2的包覆改性的研究基础上,从而对0.5 Li Ni0.3Mn0.7O2﹒0.5Li2Mn O3固溶体复合材料进行类似的改性研究。研究表明温度是影响材料电化学性能的关键因素,温度太低影响烧结过程中材料的结晶,温度太高对于LPAN包覆极为不利,温度在800℃-900℃包覆LPAN都有利于提高的材料的电化学循环性能,尤其在850℃左右,在原材料的基础上包覆含量为20%时,电化学循环性能得到了明显的提高。