王磊

【摘 要】本论文旨在通过提高锰酸锂、镍钴锰复合材料、磷酸铁锂的电子电导率和锂离子扩散速率从而提高材料的比容量。本论文主要是制备了以多壁碳纳米管作为添加物。碳納米管以0%、3%的比例加入到三种正极材料，然后采用球磨方法使材料混合均匀制作出复合正极材料，然后做成纽扣电池在0.1C的倍率下进行电化学性能测试，发现加入3%碳纳米管后的磷酸铁锂的首次放电比容量相对于其他两种正极材料得到了更大的提升，由132m A？h/g提高到149m A？h/g。

【关键词】多壁碳纳米管；复合正极材料；比容量

一、引言

锂离子电池的研究最早始于20世纪60- 70年代的石油危机，着重研究以金属锂和金属锂合金为负极的锂二次电池体系上。1980年法国科学家M.Armand 提出锂的石墨嵌入化合物可以作为锂二次电池的负极，引起了人们的关注。当年，美国学者Goodenough 合成出锂离子能够自由可逆的嵌入和脱嵌的嵌入化合物LiMO2 （M= Co，Ni，Mn）。在历经20年不断的研究后，终于在20世纪90年代初诞生了锂离子电池，负极采用具有石墨结构的碳材料取代金属锂，正极则用锂和过渡金属的复合氧化物[1]。

二、正极材料的研究现状及其发展趋势

1、正极材料锰酸锂概述

尖晶石型锰酸锂（LiMn204）的理论比容量为148mA？h/g，比钴酸锂和镍酸锂的理论比容量低得多，但其可逆锂离子脱嵌率几乎可达90%，可以应用于高功率动力电池，并且因其成本低廉、耐过充过放性能较佳以及对环境友好的优点，而成为当前锂离子电池正极材料研究的热点，是最有希望替代锂钴氧化物的正极活性材料之一[2]。……