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锂离子电池正极材料是决定锂离子电池电化学性能(可逆容量、循环寿命等)的重要因素之一。本论文中,在电解法制备锂离子正极材料基础上,提出了一种改进的新方法来制备锂离子正极材料。利用相转移方法,通过Li2CO3和电解钴生成的中间产物Co(OH)2来制备锂离子正极材料LiCoO2,在试验中,我们通过有机试剂的作用,使预先溶解在电解液中的Li2CO3缓慢析出,使其与电解所得到的Co(OH)2均匀混合,这种方法避免了最初电解法中前驱物还需与锂盐的固相混合。实验结果证明,高温一次烧结就可以得到性能很好的锂离子正极材料LiCoO2。我们还研究了超声波对固相反应的影响,在引入超声波后,固相反应时间明显减少,只需要3个小时就能得到性能优异的LiCoO2正极材料。
在过去的十年里,LiCoxNi1-xO2被广泛地研究,这由于镍比钴价格便宜,毒性小,而且LiCoxNi1-xO2具有比LiNiO2更好的性能,使它有希望成为取代LiCoO2的正极材料之一。将电解法与超声波相结合,通过Li2CO3和CoxNi1-x(OH)2来制备锂离子电池正极材料LiCoxNi1-xO2(x=0.2,0.3,0.4)。实验中,CoxNi1-x(OH)2由并联电解金属钴、镍得到,通过电流大小比值的改变即可以得到不同比例的钴镍氢氧化物中间体。X射线衍射实验表明,钴、镍氢氧化物的混合物是可以通过并联电解制备的。用这种方法制备的LiCo0.3Ni0.7O2具有良好的充放电和循环性能。