Rietveld方法在锂镍氧化物电极材料研究中的应用

简要介绍了粉末衍射Rietveld结构精修方法的基本原理,实验数据的收集和应用软件的情况,并将其应用于锂离子蓄电池正极材料锂镍氧化物的研究中。通过理论模拟采用不同原子分数坐标的两种LiNiO2模型的XRD谱图,证明Li-3 a,Ni-3 b模型是正确的;通过结构精修分析不同合成条件下LiNi0.8Co0.2O2电极材料的微结构信息,优化了该材料的合成条件;通过结构精修分析不同掺杂离子含量的LiNi0.8-yTiyCo0.2O2电极材料的微结构信息,揭示了钛离子的掺杂作用机理;通过Rietveld方法多物相定量分析在空气中贮存一年后的LiNiO2电极材料,发现贮存过程中生成了Li2CO3以及Ni2 含量增大,促进了对LiNiO2电极材料贮存后性能下降现象的理解。实验结果表明,Rietveld方法是获取固体电极材料微结构信息的一种强有力工具。     

层状LixNi1/3Mn1/3Co1/3O2阴极材料的结构、电化学与热稳定性

用NO2BF4作为脱锂剂,通过化学反应定量脱去材料中的锂离子,合成出不同嵌锂量的LixNi1/3Mn1/3-Co1/3O2(0≤x≤1)系列材料.通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、循环伏安(CV)等方法表征手段发现,当锂脱出量超过总量的49%后,材料的结构、过渡金属的价态、电化学性能等方面都发生显著变化,这些变化中的不可逆因素影响了其首次充放过程的可逆性.结合TPD-MS以及TG分析,结果表明,在脱锂过程中晶格氧的活性增强,更加容易在较低温度下脱出,影响了材料的热稳定性.