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当代化工研券
wefat
技术应用与研究
2016-06
硅酸盐系锂离子电池正极材料的合成及性能研究
O汤金明
（江西黑猫炭黑股份有限公司江西333000】）
摘要：根据关研究和资料可知，键离子电子电池正极材料主要有如下几种，一是LiCo02；二是LiNiO,；三是LiMn,0,；四是LiFePO,等等。在三元系统Li,0-MnO，-S0,中采用高温固相法合成锂电子电池正极材料不同配比的Li,MSi0，，同时结合x射线衍射光谱法，SEM等操作，以及电化学性能测试表征Li,MSiO,在不同配比情况下正极材料的结构、电化学性能、外貌颖拉。结果发现：在烧站温度六百摄氏度和三十小时保温时
间下，样品充放电比客量最高是：LI，Mn，S的比例是4，02：13.66；1的状态。关键词：硝酸盘系锂高子电池；正权材料；合成；性能
中图分类号：T
文献标识码：A
Studyonthesynthesisandpropertiesofthepositiveelectrodematerials
forlithiumionbatteries
TangJinming
(Jiangxi Jingdezhen,Jiangxi,333000)
Abstracf: acconding to the relevant research and information, lithiarm ion baftery cathode material mainly has the following several, one is LiCoO2; two is LiNiO2; zhree is LiMn2O4: fourr is LiFePO4, and so on. Ir lermary system Li2O-MnO2-SiO2 by high temperature solid phase method symzhesis lithiam electronic batery cathode marerial of diferent proportions of li2msio4, combined with X ray difracrion spectroscops; scd nning electron microscopy (SEM), and electrochemical characterization li2msio4 ander diferenf ratio of cathode material structure, electrochemical properties, appearance particles. The resielts showed rhaz: in the sintering femperafure of six handred degrees Celsias and zhirty horrs of heat preser ation zime, rhe sample charge and discharge ratio of rhe highesr is: Li, Mr, Si ratio is rhe state of 4.02: J3.66: I.
Key words: nitrare lithiam ion bartery; cathode material; syrhesis; performance
目前，很多便携式电器中都应用的是锂离子电子，并且，未来还将在航空航天、卫星制造等多个方面得到更广泛的推广。例如：Li,MSiO。正极材料自身具有很多优势，如使用安全、理论容量较高、成本较低等，受到社会各界越来越多的关注。但是，我国现对于硅酸盐系锂离子电池正极材料的性能研究还有所欠缺，需要更加深入的对其进行探究。
锂离子电池的概念
随着我国不断普及和发展各类电子产品和便携设备等
系列，化学电源的使用也得到了史无前例的发展，而使用要求也越来越高，如能够有稳定的循环系统，使用时间较长，使于储存等。在这样的大环境下，锂电子电池、染料电池等成为了化学电源研究中的重点内容。而锂离子以其自身的巨大优势受到广泛关注，如无记忆效应和能力密度高等，成为很多电子移动设备最重要的主力电源，如电脑，平板，手机等。同时，为了对各大能源和环境的压力有所缓解，很多发达国家已经开始研发电动车、混合电动车等产生，无疑会对锂离子电池的发展起到极大的推动作用，这也对锂离子电磁的使用性能提出更高的要求，需要接受更为严苛的考验。锂离子电子的主要组成有4个大部分，第一是正极，第二是负极，第三是电解液，第四是隔膜，另外还包含外壳，盖板以
及其他附属安全保护的部件组成。二、实验研究
1.实验原理
本次实验主要研究在O/SI的变化下，硅酸盐材料结构发生的变化，其具体结构有几种：第一是层状，第二是链状，第三是架状，第四是组群状以及岛状。其中，具有最大蛙氧六元环的结构，是组群状结构蛙盐酸，它能使环形空腔在晶
万方数据
体结构中提供的离子通道相对较大，同时获得的离子迁移率也相对较大。本文通过对Li,MSiO。（M=FE,MN等）正极材料制备成不同的配比，并对其正极材料通过充放电测试，了解其电化学性能。
2.所需材料及仅器设备
本次实验所需材料有十种，第一种是Li,CO。：第二种是 MnCO,粉末；第三种是SiO,粉末；第四种是锂片；第五种是N-甲基吡咯烷酮；第六种是铝箔；第七种是石墨；第八种是隔膜：第九种是电解液：第十种是聚偏菊乙烯。本次实验所需设备有：第一是产于国内深圳某电子企业的新威测试：第二是产于荷兰帕纳科公司的XPERTPOVVDER型多功能粉末X射线衍射器；第三是产于德国蔡司公司的蔡司 EVO10扫描电镜。
3.制备Li,MSio。（M=FE,MN等）的材料
首先，需要在Li,O-MnO,-SiO,三元体系中将不同的点进行区分，根据不同的点化学计量比在研体中加入Li,CO,粉末、MncO,粉末、和SiO,粉末，并将其进行仔细研磨然后充分进行混合，再对其均匀的压实，然后将压实的粉末放入到氧化铝娲中，接着在立式炉中置放氧化铝地埚，并对其进行空气气氛的作用，将其烧结温度至六百摄氏度，并进行三十小时的保温，最后使用高温固相烧结法，得到LiCO粉末、MnCO,粉末、和SiO,粉末制成的十二个粉末样品。
4.测试材料的成分和表征
首先是分析XRD,可以使用荷兰帕纳科公司生产的X PERTPOVDER型多功能粉末X射线衍射器，然后CuKa靶辐射为0.015409mm，扫描步长为0.02度，扫描10度到90度范围内，石墨弯晶单色器RC为0.029mm,5kV、42mA；其次，