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LiNi_(13)Co_(13)Mn_(13)O_2的低温性能及动力学分析
摘要
LiNi_(13)Co_(13)Mn_(13)O_2是一种新型的高能量密度锂离子电池正极材料，具有良好的电化学性能和低温性能。本文通过对该材料的低温性能和动力学分析研究，在常温和低温下对其电化学性能进行了对比，同时分析了其电化学反应机理。结果表明，LiNi_(13)Co_(13)Mn_(13)O_2在低温下具有较好的电化学性能，表现出良好的容量保持率和循环寿命，同时在不同温度下的电化学反应机理也有所不同。
关键词：LiNi_(13)Co_(13)Mn_(13)O_2，锂离子电池，低温性能，动力学分析，电化学反应机理
Abstract
LiNi_(13)Co_(13)Mn_(13)O_2isanewtypeofhighenergydensitylithium-ionbatterycathodematerial,whichhasgoodelectrochemicalpropertiesandlowtemperatureperformance.Inthispaper,thelowtemperatureperformanceandkineticanalysisofthematerialwerestudied,andtheelectrochemicalpropertieswerecomparedatroomtemperatureandlowtemperature.Atthesametime,theelectrochemicalreactionmechanismwasanalyzed.TheresultsshowthatLiNi_(13)Co_(13)Mn_(13)O_2hasgoodelectrochemicalpropertiesatlowtemperature,andshowsgoodcapacityretentionandcyclelife.Theelectrochemicalreactionmechanismatdifferenttemperaturesisalsodifferent.
Keywords:LiNi_(13)Co_(13)Mn_(13)O_2,lithium-ionbattery,lowtemperatureperformance,kineticanalysis,electrochemicalreactionmechanism.
1.引言
随着能源需求的不断增长和环境污染问题的日益突出，锂离子电池逐渐成为人们最为关注的新能源。作为锂离子电池中最重要的正极材料，其电化学性能和低温性能对电池性能和使用寿命有着重要的影响。因此，对于锂离子电池正极材料的低温性能和动力学分析研究具有重要的理论和实践意义。
LiNi_(13)Co_(13)Mn_(13)O_2是近年来新开发的一种高能量密度锂离子电池正极材料，其晶体结构属于层状结构，属于具有优异电化学性能的正极材料。然而，在低温下，其电化学性能会受到较大的影响，因此需要对其低温性能进行深入研究。
本文主要通过对LiNi_(13)Co_(13)Mn_(13)O_2的低温性能和动力学分析展开研究，以期对该材料的电化学性能有一个更加全面深入的了解，为其在锂离子电池中的应用提供理论支持和参考。
2.实验方法
2.1材料制备
本实验采用固相法制备LiNi_(13)Co_(13)Mn_(13)O_2材料，具体制备流程如下：
首先按Ni:Co:Mn=1:1:1的比例混合NiO、CoO、MnO2和Li2CO3，经过球磨后在氧气氛围下在800℃进行烧结，煅烧约12h后，最终得到LiNi_(13)Co_(13)Mn_(13)O_2材料。
2.2管理测试
本实验采用恒流充放电法对制备得到的LiNi_(13)Co_(13)Mn_(13)O_2材料的电化学性能进行测试，测试条件如下：
充电电流：0.1C，放电电流：0.1C
循环电压范围：3.0V至4.3V
循环次数：100次
常温：25℃，低温：-20℃
2.3结构表征
本实验采用X射线粉末衍射（XRD）对LiNi_(13)Co_(13)Mn_(13)O_2的晶体结构进行表征，采用扫描电镜（SEM）对样品的形貌进行观察和分析。
3.结果与讨论
3.1结构表征
图1为LiNi_(13)Co_(13)Mn_(13)O_2样品的XRD谱图图，可以看出样品的晶体结构符合层状结构。同时图2为该材料的SEM图，可以看出其颗粒均匀，表面光滑。
图1LiNi_(13)Co_(13)Mn_(13)O_2的XRD谱图
图2LiNi_(13)Co_(13)Mn_(13)O_2的SEM图
3.2电化学性能测试
图3为LiNi_(13)Co_(13)Mn_(13)O_2在常温和低温下的循环伏安图，