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锂离子电池正极材料是决定锂离子电池可逆容量与循环寿命的关键因素之一。本论文从反应机理和微结构变化入手,研究了以Li2CO3与CO3O4为先驱物制备LiCoO2反应过程的相变,微结构变化和烧结过程,优化了LiCoO2的制备工艺,改善了LiCoO2的电化学性能。 对制备LiCoO2反应过程中相变,结构与微结构变化的研究表明:温度升至200℃后,Li2CO3颗粒表面开始形成Li2O-Li2CO3低共熔体,并逐渐向Co3O4颗粒内部扩散生成LiyCo3-xO4;随着温度的升高,LiyCo3-xO4继续锂化生成LiCoO2和LixCo1-xO,随后LixCo1-xO与Li2O反应生成LiCoO2,700℃时生成LiCoO2的反应基本完成,但仍有Li2O和Li2CO3以无定形薄膜的形式存在于LiCoO2颗粒烧结颈处,并对LiCoO2颗粒长大起促进作用;温度高于850℃后,部分LiCoO2开始分解生成LiyCo2-yO2和LixCo1-xO固溶体,破坏了LiCoO2结构的完整性。 制备LiCoO2的合成反应中LiCoO2的微结构不断发生变化,随着焙烧温度升高,Co3O4晶粒逐渐减小,LiCoO2晶粒和颗粒逐渐长大,晶格内部缺陷减少,LiCoO2晶格趋于完整,在焙烧温度为850℃时LiCoO2晶粒达到最大值;焙烧温度低于700℃,晶胞参数a随着焙烧温度上升而减小,晶胞参数c随着焙烧温度上升而增大;而高于700℃则晶胞参数基本保持不变。LiCoO2样品的晶粒大小、颗粒大小和团聚情况等微结构因素与先驱物Co3O4存在一定的继承性。 浙江大学硕士学位论文 采用以非水介质作为分散剂的两步温度焙烧的LIC。02的制备工艺,考察了不同微结构的Co30;先驱物,焙烧温度和焙烧时间等工艺条件对LICoO,电化学性能的影响,其中以纳米晶Co3O;制备出的LICoOZ表现出优良电化学性能,且大大缩短了反应时间。先驱物Co3O;是采用(Co(NH3)。13‘和Co,‘在温度50一90oC,pH=9一11条件下希,}备的纳米晶,讨论了制备条件对反应产物组成和结构的影响,研究了反应温度对其晶粒大小和分布、形貌、结晶度等微观结构的影响,并初步探讨了反应机理和晶化机制。