Cl掺杂LiCoO2正极材料的性能的研究.pdfVIP

!里：堡鲨 2005年5月 中国储能电池与动力电池及其关键材料学术研讨会 31 Cl掺杂LiC002正极材料的性能研究1 管道安，唐致远+，张娜，邓艳波 (天津大学化工学院，天津300072) 1．引言 具有二维层状结构，适宜锂离子的脱嵌，而且拥有放电电压高，循环性能稳定，高温性能好等优势。 但是比容量偏低，因此文献中大量报道，对LiC002掺杂Ni可以提高其容量，但是对掺杂阴离子的 合成了层状UC002；a。正极材料，研究表明，在不该变循环性能的基础上增加了放电容量，初次循 环最大放电容量达到154．2mAh／g。 2．实验 2．1原料 Li2C03，C0304，工业级：LiF，LiCl，分析纯。 2．2样品制备 按一定配比称取原料，在玛瑙研钵中研磨，混合均匀后置于刚玉坩埚中，于600C预烧5h， 冷却后取出，再次研磨混匀。然后升温到900C煅烧12h，缓慢降温，轻度研磨后得阴极活性物质。 将制得的阴极活性物质与导电剂乙炔黑和粘结剂聚四氟乙烯按85：10：5的质量比混合，用无水乙醇 做分散剂，超声波振荡10min，使之充分混合均匀。制成厚度约2001am的圆片压在集流体铝箔上构 成正极，将其在120C真空干燥12h以上。然后在充满氩气盼翻群肿装成2032型肺戈唧也，对电极 2300聚丙j崤瞧剜辆掖为lrn01．L-1 为锂片，隔膜为美国Q喀Ⅱd LiPF6的酵趣孽!二甲酯(DMC)和溅酸Z擅岛骆 (既)的混撇(WDMc：W玉1：1)。 2．3样品的表征 采用RigakuD／Max一2400型x射线衍射分析仪对所制得的正极材料进行了结构分析，辐射源为 Ij／Ijl。 3．结果与讨论 由图1可知，目标产物具有完整的a--NaFe(：h型层状结构，属六方晶系，R3m空间群。其各个 衍射峰均与母体化合物的特征峰相对应，这表明阴离子掺杂对晶体结构的影响很小，而且在CI-O,．05 的情况下，不同的a掺杂不会影响层状结构的生成。因为Co-C1键比Co-O键强而增强了层状结构 的稳定性，并减弱了阳离子的混排。 1基金项目：国家自然科学基金资助项目 +通讯联系人。E--maih zymg@tju．edu．ca 32 中国。长沙 2005年5月 中国储能电池与动力电池及其关键材料学术研讨会 由图2的循环性能测试n--I以看出，随着Cl离子的加入，容量呈上升趋势，在C1含量为0．02时 达到最大的154．2mAh／g。随后开始减少，但是a三O．05时，由于C1的加入能稳定晶胞结构，致使 锂离子的嵌入量增大，从而增加放电容量。 釜 ∽ 口 磐 量 201(。) 图1．L|C002．=Cl；正极材料的XRD谱图 · CycleNumber／11 图2．LiCoO抽Clx正极材料的循环性能