毕业设计(论文)开题报告题目：以二氧化锰为原料制备锰酸锂正极材料
2011年3月1日
1.毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）
1.1 研究背景及意义
近几年，随着全球能源的日益紧缺以及自然环境的不断恶化，能否尽快发展高性能的新型能源成为人们目前最为关心的话题之一。首先，当前的形势是石化能源材料在不断减少，价格在不断升高，现实要求我们必须找到替代能源。第二是污染问题，目前环境污染已相当严重，甚至危及到人的生命，这也要求我们必须找到清洁能源[1]。因此，开发一种廉价耐用安全的移动电源显然成为最为迫切的任务。而锂离子电池以其工作电压高、能量密度高、循环寿命长、自放电低、无记忆效应、无污染、安全性能好等独特的优势，经过短短十几年的迅速发展，已经取代了传统的铅酸电池和镍铬、镍氢电池，逐渐成为小型二次电池的主流[2]。
根据大量的工作结果表明，锂离子电池正极材料不仅影响电池的安全性，而且左右着电池的价格。市场上商品化的正极材料是钴酸锂，而我国的钴资源缺乏，主要依赖进口。锰酸锂作为一种电池正极材料，具有价格低廉、毒性低的优点，而且，其制备相对容易，耐过充安全性能好，且其在充电状态下的热分解温度比钴酸锂高200度，热稳定性非常好，被公认为最为适用的电极材料[3]。
作为一种具有巨大潜力的锂离子电池正极材料，锰酸锂已引起众多电池厂家的关注。改进锂离子电池正极材料锰酸锂的制备方法，对尽快推进以锂锰氧为正极材料的锂离子电池的产业化，大幅度降低锂离子电池成本，以适应动力电池发展的需要是十分必要的[4]。目前普遍研究的是用掺杂改性等方法来改善锰酸锂的性能，而用二氧化锰为原料的制备方法很少有人问津，所以我们现在需要研究的是以二氧化锰为原料制备具有较好电化学性能的锰酸锂。
1.2 国内外技术状况
从20世纪80年代中后期开展对尖晶石型锰酸锂的研究以来，围绕其制备、合成研究的文献和报道非常多。不同的制备方法对材料的性能影响各不相同，因此，探索性能卓越的电池正极材料的研究也就是寻找最佳合成方法的过程。目前合成锰酸锂的方法有很多种，可以分为固相合成法和液相合成法两大类别。
1.2.1 固相合成法
1.2.1.1 高温固相合成法
高温固相合成锰酸锂是最常用的制备方法。昆明理工大学材料与冶金工程学院姚耀春、戴永年等[5]人，采用高温固相合成法，以碳酸锂和二氧化锰为原料，按Li/Mn为1：2的摩尔比配料，混合均匀后，在950摄氏度下，恒温24小时，得到
放电比容量为131.63mA·h/g 的尖晶石结构的锰酸锂。
1.2.1.2 低温固相合成法
湖南大学化学化工学院唐新村、何莉萍等[6]人，以氢氧化锂、醋酸锰和柠檬酸为原料，采用低热固相反应法制备了Li+与Mn2+摩尔比为1：2的前驱体化合物，该前驱体在350摄氏度下焙烧4小时，即可出现明显的尖晶石相锰酸锂产物。该法具有焙烧温度低、时间短、对环境无污染及得到的产物相纯度高等优点，适于大规模工业化生产、展现了很好的应用前景。
1.2.1.3 熔融浸渍法
日本Saga大学应用化学系的MasakiYoshio等[7]人，提出的熔融浸渍法缩短了
制备的时间和工序。将LiOH·H
2O(或锂盐)和MnO
2
混合均匀后，加热至锂盐的熔点，
让锂盐充分掺入到二氧化锰微孔中，然后在600到750摄氏度加热一段时间。电化学测试表明，制得产物的初始比容量可达120~130mA·h/g。
1.2.1.4 微波合成法
武汉工业大学材料复合新技术国家重点实验室的刘韩星等[8]人以二氧化锰和碳酸锂为原料，采用微波合成法，在功率为0~1KW微波合成反应腔中完成，然后研磨压块，在空气中700到800度下加热15分钟得到锰酸锂。该方法实现了快速升温，大大缩短了合成反应时间，降低了合成活化能，使反应更加彻底。但其初始比容量为140mA·h/g，循环十次后容量降为90mA·h/g，活性物质的循环性能有待提高。
1.2.1.5 固相配位反应法
在室温或低温下，制备可在较低温度下分解的固相金属配合物，然后将固相配合物在一定的温度下进行热分解，得到氧化物超细粉末。新疆大学应用化学研究所黄玉代、李娟、贾殿赠[9]以醋酸锂、醋酸锰、草酸为原料，采用低温固相配
位化学法制得前驱配合物Li
2C
2
O
4
·MnC
2
O
4
·2H
2
O，研磨前驱体，热处理后得到颗粒
度小、分布比较均匀、晶形结构完好的锰酸锂粉末。该材料首次充电容量为125.4mA·h/g，放电容量为115.3mA·h/g，充放电效率为91.95%。
1.2.2 液相合成法
1.2.2.1 溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法是一种先进的材料合成方法，适于制备纳米粉体和薄膜。北京工业大学化学与环境工程学院夏定国、王道等[10]，将硝酸锰、硝酸锂和柠檬酸按一定比例混合，加入一定量的水作为溶剂，产生透明的溶胶，在650Pa压力，75
度条件下，旋转蒸发至溶液变成透明粘稠液体，80度下烘24小时，制成前驱体，在350度下保温2小时，得可逆容量为125mA·h/g的锰酸锂。
1.2.2.2 共沉淀法
西安交通大学理学院赵铭姝、宋晓平等[11]人，用碳酸盐共沉淀法和烧结相结合的工艺，将硝酸锂和硝酸锰以摩尔比为1.1：1，配成1mol/L，25度恒温，滴加Na2CO3溶液，陈化，经过滤、水洗、干燥后得到组成均匀的锰酸锂前驱物，破碎，在600到700度下恒温数小时，冷却至室温得到颗粒度分布均匀,形貌规整,晶型发育完善的尖晶石型锰酸锂。
1.2.2.3 Penchini法
美国宾夕法尼亚大学材料科学与工程系的W.Liu等[12]人以金属硝酸盐为阳离子源，柠檬酸和乙二醇为单体合成聚合物基体，用Penchini法获得锰酸锂前驱物，然后在空气中煅烧即可得到锰酸锂。其初始放电比容量接近148mA·h/g，循环50次后放电比容量为97mA·h/g，效果较好。
1.2.2.4 水热合成法
氢氧化物在水中的溶解度大于氧化物在水中的溶解度，在较高的温度和压强下，盐与沉淀剂生成氢氧化物溶于水中，避免了经过煅烧转化成氧化物的程序，降低了硬团聚的形成。
中国科学院成都有机化学研究所功能材料研究开发中心刘兴泉，召勇等[13]
采用原位氧化还原沉淀水热合成法制备了Li
x Mn
2
O
4
尖晶石。该法以Mn(NO
3
)
2
·6H
2
O
和Mn(CH
3CO)
2
·4H
2
O为Mn源, 以LiOH·H
2
O为Li源和沉淀剂，3%H
2
O
2
溶液为氧化剂。
将一定量的Mn源溶于水中，将比例量的LiOH·H
2O和适量NH
3
·H
2
O与3%H
2
O
2
的混合溶
液在强力搅拌下加入Mn源溶液中，后以填充率为70%放入密封的分压釜中，200到260度自然压力下水热晶化6到72小时，冷却后洗涤三次，于105度干燥12小时，得锰酸锂尖晶石，用作正极材料前，进行短时间高温热处理。
综合比较固相合成法和液相合成法，可以知道固相合成法具有工艺简单、制备条件容易控制和易于工业化生产等优点，但是通常固相法耗时长、锂易挥发损失、能耗大、生产效率低以及该方法得到的产物存在物相不均匀、相结构不稳定、晶粒尺寸较大、粒度范围宽等缺点。而液相合成法的共同特点是采用低温技术可以制备出高温产品性能，尤其是产品的形貌和微观结构可以人为控制，液相合成法制备出的材料具有均相、结晶程度高、粒度均匀、粒径小、比表面积大等优点。因此，液相法制备的材料具有较好的电化学性能。另一方面，由于液相法得到的
前驱体粒度小，金属离子混合均匀，因而热处理时间大为缩短，热处理温度大大降低[14]。在液相法中，水热合成法又无须生成中间体再煅烧，而是直接生成氧化物，流程简单，在工业应用上有巨大优势，所以我们选用水热法来合成锰酸锂。
2.本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施
2.1 研究主要内容：
采用水热合成法，从原料二氧化锰的制备及选取等条件入手，制备出具有较好的电化学性能的锰酸锂。
2.2 研究方案及措施：
2.2.1 选择条件，合成二氧化锰。
通过查阅文献，在制备MnO2的过程中，我们用了以下几种方法：
实验1-1：称取8mmol硫酸锰溶于20mL纯水中，搅拌，待其溶解后缓慢加入1g的PVP，搅拌4到5个小时，使其充分溶解，溶解后加入16mL1mol/L的氯酸钠溶液，再搅拌三十分钟，然后将溶液装入反应釜中，将其放入160度的烘箱中反应10个小时。
实验1-2：称取8mmol硫酸锰溶于20mL纯水中，搅拌，溶解后加入16mL1mol/L的氯酸钠溶液，再搅拌十几分钟，然后将溶液装入反应釜中，将其放入160度的烘箱中反应10个小时。
2.2.2采用水热合成法来合成锰酸锂
以制得的二氧化锰为原料，在不同反应参数条件下合成锰酸锂，具体方法如下：
实验2-1：称取1.5mmol水合氢氧化锂溶于17.5mL纯水中，搅拌溶解后加入0.75mmolMnO2，搅拌30分钟，然后将悬浊液装入反应釜中，将其放入160度的烘箱中反应24个小时。
实验2-2：称取0.75mmol水合氢氧化锂溶于17.5mL纯水中，搅拌溶解后加入1.5mmolMnO2，搅拌30分钟，然后将悬浊液装入反应釜中，将其放入160度的烘箱中反应24个小时。
实验2-3：称取0.75mmol水合氢氧化锂溶于17.5mL纯水中，搅拌溶解后加入0.75mmolMnO2，搅拌30分钟，然后将悬浊液装入反应釜中，将其放入160度的烘箱中反应24个小时。
实验2-4：称取0.75mmol水合氢氧化锂溶于17.5mL纯水中，搅拌溶解后加入0.75mmolMnO2，搅拌30分钟，然后将悬浊液装入反应釜中，将其放入160
度的烘箱中反应48个小时。
实验2-5：称取0.75mmol水合氢氧化锂溶于17.5mL纯水中，搅拌溶解后加入0.75mmolMnO2，搅拌30分钟，然后将悬浊液装入反应釜中，将其放入180度的烘箱中反应24个小时。
2.2.3 对所得产物的物相及晶体结构进行分析
用XRD对产品物相进行分析。
3.本课题研究的重点及难点，前期已开展工作
3.1 研究重点及难点：
3.1.1 原料二氧化锰及锂源的制备和选取；
3.1.2 对反应物不同反应参数水热处理方案的选取；
3.2 前期已开展的工作
3.2.1 查阅相关资料，为实验的顺利开展提供牢固的理论基础。
3.2.2 实验器材，设备，原料等的准备。
4.完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）
完成本课题的工作方案及进度计划：
第1-3周：查阅相关资料，写文献综述，并准备开题报告；
第4-9周：按具体实验方案开始进行实验；
第10-15周：对实验数据进行总结和分析得出实验结论;
第16-17周：撰写毕业设计论文，准备答辩。
参考文献
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镍锰酸锂锂电正极材料概述1、镍锰酸锂是什么？ 镍锰酸锂（化学式：LiNiMnO）是一种电压平台约在 4.7V 的40.51.5锂离子电池正极材料，理论比容量为146.7mAh/g，实际比容量大约在130mAh/g左右，其结构上类似通常的锰酸锂，但在电压平台、实际比容量、热循环稳定性等方面要比锰酸锂好得多，也因为镍锰酸锂在纳米尺度下也可以很稳定，因此不必像锰酸锂一样通过增大晶粒来提高稳定性，故在提高倍率方面也有非常大的优势（注：电极材料颗粒纳米化是提高充放电倍率的重要途径）。 2、跟其它锂离子电池正极材料有什么优势？ 目前使用中的和正在开发的锂离子电池正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂等。 2.1 钴酸锂（化学式：LiCoO）2作为正在使用中的钴酸锂材料，因为资源少、价格贵、不环保、安全性差，不适合作为一种普及型的正极材料在未来大型化电源（如电动力车电源、储能电源）中使用，即使是在现有材料基础上发展起来的二元、三元材料，也没有从根本上解决这些问题，因此将来只能在小型化便携设备上使用。 2.2 锰酸锂（化学式：LiMnO）42锰酸锂材料价格低廉、环保、安全、倍率性能好，但在应用中的最大问题是循环性能不好，特别是高温下，材料中的三价锰离子和大使得材料在电解液中的溶倍率放电时
在颗粒表面形成的二价锰离子， 解明显，最终破坏了锰酸锂的结构，也降低了材料的循环性能。目前在市场上真正能使用的锰酸锂材料都是通过改性措施得到的，这种改性措施一方面需要高规格的合成设备，另一方面也需要是以降低材料的可逆容量为代价，即使是这样，来自日本的高品质锰酸锂价格上也达到了每吨25万以上。 2.3 磷酸亚铁锂（化学式：LiFePO）4磷酸亚铁锂是目前被各科研机构和企业广泛看好的处于开发状态的锂离子电池正极材料。如果从组成元素、结构、电压平台、比容量等方面看，磷酸亚铁锂可以说具有价格低廉、环保等优点。但其结构却是“过于稳定”了，甚至连电子、锂离子也难以在电化学过程中表现出相应的活性来，因此导电性不好，影响了材料的倍率性能。目前改进磷酸亚铁锂的主要措施是纳米化（减小材料颗粒尺寸）和元素体相掺杂和表面包覆，目前磷酸亚铁锂在倍率性能上已经不成问题了。但这些改进措施随之也带来新的问题，那就是材料的振实密度过3）,导致极片涂布困难等一系列实用电池制作中的低（0.9~1.3g/cm问题。磷酸亚铁锂的另一个关键问题是合成条件苛刻，因为材料中的+2 价铁是一种亚稳价态，在合成中，过强的还原气氛容易导致形成单质铁，而太弱的还原气氛又容易有+3 价铁出现。因此，即使是已经合成出来的磷酸亚铁锂，长期在空气和水的作用下也容易发生+2 价铁到+3价铁的转变。因此可以预见，未来磷酸亚铁锂在合成、储存、使用一系列过程中均存在一定的问题。
毕业设计(论文)开题报告题目：以二氧化锰为原料制备锰酸锂正极材料 2011年3月1日
1.毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况） 1.1 研究背景及意义 近几年，随着全球能源的日益紧缺以及自然环境的不断恶化，能否尽快发展高性能的新型能源成为人们目前最为关心的话题之一。首先，当前的形势是石化能源材料在不断减少，价格在不断升高，现实要求我们必须找到替代能源。第二是污染问题，目前环境污染已相当严重，甚至危及到人的生命，这也要求我们必须找到清洁能源[1]。因此，开发一种廉价耐用安全的移动电源显然成为最为迫切的任务。而锂离子电池以其工作电压高、能量密度高、循环寿命长、自放电低、无记忆效应、无污染、安全性能好等独特的优势，经过短短十几年的迅速发展，已经取代了传统的铅酸电池和镍铬、镍氢电池，逐渐成为小型二次电池的主流[2]。 根据大量的工作结果表明，锂离子电池正极材料不仅影响电池的安全性，而且左右着电池的价格。市场上商品化的正极材料是钴酸锂，而我国的钴资源缺乏，主要依赖进口。锰酸锂作为一种电池正极材料，具有价格低廉、毒性低的优点，而且，其制备相对容易，耐过充安全性能好，且其在充电状态下的热分解温度比钴酸锂高200度，热稳定性非常好，被公认为最为适用的电极材料[3]。 作为一种具有巨大潜力的锂离子电池正极材料，锰酸锂已引起众多电池厂家的关注。改进锂离子电池正极材料锰酸锂的制备方法，对尽快推进以锂锰氧为正极材料的锂离子电池的产业化，大幅度降低锂离子电池成本，以适应动力电池发展的需要是十分必要的[4]。目前普遍研究的是用掺杂改性等方法来改善锰酸锂的性能，而用二氧化锰为原料的制备方法很少有人问津，所以我们现在需要研究的是以二氧化锰为原料制备具有较好电化学性能的锰酸锂。 1.2 国内外技术状况 从20世纪80年代中后期开展对尖晶石型锰酸锂的研究以来，围绕其制备、合成研究的文献和报道非常多。不同的制备方法对材料的性能影响各不相同，因此，探索性能卓越的电池正极材料的研究也就是寻找最佳合成方法的过程。目前合成锰酸锂的方法有很多种，可以分为固相合成法和液相合成法两大类别。 1.2.1 固相合成法 1.2.1.1 高温固相合成法 高温固相合成锰酸锂是最常用的制备方法。昆明理工大学材料与冶金工程学院姚耀春、戴永年等[5]人，采用高温固相合成法，以碳酸锂和二氧化锰为原料，按Li/Mn为1：2的摩尔比配料，混合均匀后，在950摄氏度下，恒温24小时，得到
镍锰酸锂锂电正极材料概述 1、镍锰酸锂是什么？ 镍锰酸锂（化学式：LiNi0.5Mn1.5O4）是一种电压平台约在 4.7V 的锂离子电池正极材料，理论比容量为 146.7mAh/g，实际比容量大约在 130mAh/g左右，其结构上类似通常的锰酸锂，但在电压平台、实际比容量、热循环稳定性等方面要比锰酸锂好得多，也因为镍锰酸锂在纳米尺度下也可以很稳定，因此不必像锰酸锂一样通过增大晶粒来提高稳定性，故在提高倍率方面也有非常大的优势（注：电极材料颗粒纳米化是提高充放电倍率的重要途径）。 2、跟其它锂离子电池正极材料有什么优势？ 目前使用中的和正在开发的锂离子电池正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂等。 2.1 钴酸锂（化学式：LiCoO2） 作为正在使用中的钴酸锂材料，因为资源少、价格贵、不环保、安全性差，不适合作为一种普及型的正极材料在未来大型化电源（如电动力车电源、储能电源）中使用，即使是在现有材料基础上发展起来的二元、三元材料，也没有从根本上解决这些问题，因此将来只能在小型化便携设备上使用。 2.2 锰酸锂（化学式：LiMn2O4） 锰酸锂材料价格低廉、环保、安全、倍率性能好，但在应用中的最大问题是循环性能不好，特别是高温下，材料中的三价锰离子和大倍率放电时在颗粒表面形成的二价锰离子，使得材料在电解液中的溶
解明显，最终破坏了锰酸锂的结构，也降低了材料的循环性能。目前在市场上真正能使用的锰酸锂材料都是通过改性措施得到的，这种改性措施一方面需要高规格的合成设备，另一方面也需要是以降低材料的可逆容量为代价，即使是这样，来自日本的高品质锰酸锂价格上也达到了每吨25万以上。 2.3 磷酸亚铁锂（化学式：LiFePO4） 磷酸亚铁锂是目前被各科研机构和企业广泛看好的处于开发状态的锂离子电池正极材料。如果从组成元素、结构、电压平台、比容量等方面看，磷酸亚铁锂可以说具有价格低廉、环保等优点。但其结构却是“过于稳定”了，甚至连电子、锂离子也难以在电化学过程中表现出相应的活性来，因此导电性不好，影响了材料的倍率性能。目前改进磷酸亚铁锂的主要措施是纳米化（减小材料颗粒尺寸）和元素体相掺杂和表面包覆，目前磷酸亚铁锂在倍率性能上已经不成问题了。但这些改进措施随之也带来新的问题，那就是材料的振实密度过低（0.9~1.3g/cm3）,导致极片涂布困难等一系列实用电池制作中的问题。磷酸亚铁锂的另一个关键问题是合成条件苛刻，因为材料中的+2 价铁是一种亚稳价态，在合成中，过强的还原气氛容易导致形成单质铁，而太弱的还原气氛又容易有+3 价铁出现。因此，即使是已经合成出来的磷酸亚铁锂，长期在空气和水的作用下也容易发生+2 价铁到+3价铁的转变。因此可以预见，未来磷酸亚铁锂在合成、储存、使用一系列过程中均存在一定的问题。 2.4镍锰酸锂（化学式：LiNi0.5Mn1.5O4）
本技术公开了一种锂离子电池负极材料及其制备方法，包括以下重量份的原料：石墨烯1523份、纳米二氧化钛68份、氧化剂25份、乙二酸2542份、尿素36份、合金粉45份、表面活性剂24份、分散剂1.22.6份、谷氨酸钠25份、木糖醇13份和硫酸锌2.23.5份。本技术原料来源广泛，制备的成品具有较高的比表面积和表面反应活性，大大降低了电池的阻抗，有效的增强了产品的导电性和电化学反应性能，从而能够作为高倍率锂离子电池负极材料。 权利要求书 1.一种锂离子电池负极材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：石墨烯15-23份、纳米二氧化钛6-8份、氧化剂2-5份、乙二酸25-42份、尿素3-6份、合金粉4-5份、表面活性剂2-4份、分散剂1.2- 2.6份、谷氨酸钠2-5份、木糖醇1-3份和硫酸锌2.2- 3.5份，所述锂离子电池负极材料的制备方法，具体步骤如下： 步骤一，将石墨烯粉碎至30-50目，然后将石墨烯粉末、分散剂和氧化剂加入乙二酸中并且在65-80摄氏度下采用超声波振荡，得到氧化石墨烯悬浮液； 步骤二，将合金粉浸泡在0.15-0.28mol/L的盐酸中30-45分钟，浸泡后的合金粉用去离子水洗净并且干燥，将浸泡后的合金粉、木糖醇、尿素、纳米二氧化钛、表面活性剂和谷氨酸钠加入搅拌器中混合，再加入适量的水混合搅拌6-11小时，得到浆料； 步骤三，将硫酸锌在40-50摄氏度下溶解在无水乙醇中，得到硫酸锌溶液，然后将硫酸锌溶液冷却至10-16摄氏度； 步骤四，将氧化石墨烯悬浮液和浆料搅拌混合，边以30-60rpm的转速搅拌边将硫酸锌溶液滴加至混合溶液中，滴加时间为20-25分钟，将所得溶液在52-60摄氏度下静置5-8小时，得到半成品； 步骤五，将半成品在620-750摄氏度下干燥，在球磨机中球磨并且过120-150目筛，球磨的球
，国内做锰酸锂的有如下厂家：青岛新正锂业有限公司，中信国安盟固利，深圳市源源新材料科技有限公司，深圳市振华新材料股份有限公司，湖南瑞翔新材料股份有限公司，湖南杉杉新材料有限公司，临沂杰能新能源材料有限公司，云南玉溪汇龙科技有限公司，无锡晶石新型能源有限公司，广州鸿森材料有限公司。 不知道还有没有其他的，知道的讨论一下哈，还有大家觉得是哪个厂家的锰酸锂比较好呢。 相关回复： 作者: meteor1129 发布日期: 2009-10-24 瑞翔，杉杉起步比较早，在同行业也比较有名，推荐瑞翔杉杉 作者: lijiaojiao 发布日期: 2009-11-02 我们公司就是用的杉杉的还不错 作者: 打瞌睡的糖发布日期: 2009-11-02 我有个同学在杉杉。。。。 刚签的时候，我还想，学电化学的怎么跑去西服厂了 作者: slayer_axe 发布日期: 2009-11-03 汇龙应该是做的非常早的了，深圳源源是日本回来的人做的，但做了好多年，听说现在也还是只有一条窑炉，瑞翔跟国外合作多一些。 作者: 国宝兄发布日期: 2009-11-03 据说临沂杰能的性价比不错 作者: cybwho 发布日期: 2009-11-03 瑞祥的锰酸锂不错。 汇龙的锰酸锂起步其实比瑞祥还早点，做的也不错。 作者: airenfeihu 发布日期: 2009-11-04 QUOTE: Originally posted by 国宝兄 at 2009-11-3 08:52: 据说临沂杰能的性价比不错 现在被深圳天骄控股，材料性价比高 作者: dillong 发布日期: 2009-11-04 青岛乾运的锰酸锂还可以吧 作者: nomaddu 发布日期: 2009-11-04 用过汇龙和鸿森的，好像汇龙的克容量高点，但平台比鸿森的略低
锂离子电池正极材料尖晶石型锰酸锂的研究进展 摘要：尖晶石型锰酸锂能量密度高、成本低、无污染、安全性好、资源丰富，是最有发展潜力的锂离子电池正极材料之一。但是循环过程中容量衰减较快成为制约其发展的主要因素。本文详细阐述了锰酸锂的各种制备方法及其优缺点，综述了近几年来在表面修饰和体相掺杂改性方面的研究进展。 关键词：锂离子电池；锰酸锂；正极材料；表面改性 Research Progress of Lithium Manganate as Cathode Material for Lithium Ion Batteries Abstract： Spinel LiMn2O4is a potential cathode material for lithium ion batteries due to its high energy density，low cost，no pollution to environment and safety performance. The various preparation methods of lithium manganese acid and its advantages and disadvantages were detailed. The research achievements on phase doping modification，surface modification of LiMn2O4 were reviewed. Key words： lithium ion battery； lithium manganate；anode material; surface modification 1前言 锂离子电池是性能卓越的新一代绿色环保、可再生的化学能源，目前正以其它电池所不可比拟的优势迅速占领了移动电话、笔记本电脑、小型摄像机、数码照相机、电动工具、电动汽车等应用领域，
Advances in Analytical Chemistry 分析化学进展, 2018, 8(4), 198-203 Published Online November 2018 in Hans. https://www.doczj.com/doc/9f8447464.html,/journal/aac https://https://www.doczj.com/doc/9f8447464.html,/10.12677/aac.2018.84024 Effects of Calcination Temperature on Electrochemical Properties of 523-Type Lithium Nickel-Cobalt-Manganese Oxide as Positive Electrode Materials Beiping Wang*, Zhongli Zou, An Huang, Qing Wang School of Materials Science and Engineering, North Minzu University, Yinchuan Ningxia Received: Oct. 24th, 2018; accepted: Nov. 5th, 2018; published: Nov. 16th, 2018 Abstract The effect of calcination temperature on the phase and electrochemical properties of lithium nickel-cobalt-manganese oxide was studied. The target product was prepared by liquid phase co- precipitation and solid phase calcination, and the phase and electrochemical properties of the material were characterized by XRD, constant current charge-discharge technique and AC imped-ance technique. The results show that the product obtained by calcination at 900?C has a well-developed layered structure, high crystallinity and low ionic mixing. The initial discharge capacity is up to 166.3 mAh?g?1. The charge transfer impedance of the product is small, which im-proves the diffusion rate of lithium ion and improves charge/discharge rate. Keywords Lithium Ion Battery, Transition Metal Oxides, Calcination Temperature, Electrochemical Property 煅烧温度对523型镍钴锰酸锂正极材料电化学 性能的影响 王北平*，邹忠利，黄安，汪青 北方民族大学材料科学与工程学院，宁夏银川 收稿日期：2018年10月24日；录用日期：2018年11月5日；发布日期：2018年11月16日 *通讯作者。
毕业论文开题报告 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述： 文献综述 1.1 课题来源及意义 进入21世纪，随着生产力和科学技术的发展，能源的消耗急剧增加，石油、煤炭等自然资源面临枯竭，环境污染及地球温室效应日渐加重，对经济增长、环境保护和节能技术的把握显得尤为重要[1]。解决能源及环境问题的途径是“低碳节流”。新能源材料已成为材料、化学、能源、环境等诸多学科相互交叉渗透的热点研究领域。新能源材料的最大特点是在提供能量的高效率转化与储存时，实现清洁生产，即充分利用参与反应的原料原子来实现“零排放”，以获得最佳原子经济性，因而它对解决能源危机及其所造成的环境污染起着关键的作用。化学电源，特别是新型的镍/氢电池、锂电池、燃料电池具有高能量密度的特性，是高效能量储存与转换的应用典范。 锂离子电池自问世以来，因其卓越的性能得到了迅猛的发展，并广泛地应用于社会。锂离子电池以其它电池所不可比拟的优势迅速占领了许多领域，像大家熟知的移动电话、笔记本计算机、小型摄像机等等，并积极地向电动工具、电动汽车、UPS、空间技术和国防工业等领域发展。由于锂离子电池相比于镍氢电池和镉镍电池具有更高的比容量、更高的放电电压、更低的自放电速率、更加绿色环保和无“记忆效应”等优点，因此是一种理想的小型绿色电源[2]。 在小型二次充电电池领域锂离子电池的市场份额逐年增加。2005年世界锂离子电池的销售收入已经占到全部小型二次充电电池市场的76.4%。2005年世界锂离子电池产业生产规模和市场规模分别创造了超过20亿颗和50亿万美元的新纪录，并且在数码相机、便携游戏机、MP3和DVD等移动视听领域呈现较快增长。预计未来几年锂离子电池产业的生产规模将维持8%左右的平稳增长，手机和笔记本以外的新兴应用市场仍将保持较快的增长势头。发展前景广阔，但是锂离子电池仍有许多关键性技术问题需要得到解决，世界各国都投入极大的人力物力来发展锂离子电池。我国是电池大国，但并非是电池强国。虽然近年来我国也比较广泛的开展了锂离子电池的研制工作，但和国外水平相比，还存在一些差距。因此，我国更该投入巨大的人力、财力，加强技术创新不断提升
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910342205.0 (22)申请日 2019.04.26 (71)申请人 清华大学深圳研究生院 地址 518055 广东省深圳市南山区西丽大 学城清华校区 (72)发明人 李宝华 黄彬华 刘玉秀 秦显营 刘冬青 钱坤 周楷 康飞宇 (74)专利代理机构 深圳市鼎言知识产权代理有 限公司 44311 代理人 曾昭毅 郑海威 (51)Int.Cl. C01G 53/00(2006.01) H01M 4/505(2010.01) H01M 4/525(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 镍钴锰酸锂正极材料、其制备方法及应用 (57)摘要 一种镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，包括 以下步骤：配制包括镍源、钴源和锰源的混合溶 液、强碱溶液以及含铵根离子无机盐溶液，将所 述混合溶液、所述强碱溶液以及所述含铵根离子 无机盐溶液同时混合进行快速共沉淀反应，控制 进行所述快速共沉淀反应的pH值为10-12，得到 第一悬浊液，分离所述第一悬浊液得到沉淀物； 将所述沉淀物配制成第二悬浊液，将所述第二悬 浊液进行球磨；将球磨后的第二悬浊液进行喷雾 干燥，得到前驱体粉末；将所述前驱体粉末与锂 源混合，得到混合物；以及将所述混合物煅烧，得 到所述镍钴锰酸锂正极材料。本发明还提供一种 镍钴锰酸锂正极材料、 正极片及锂离子电池。权利要求书2页 说明书8页 附图5页CN 109987650 A 2019.07.09 C N 109987650 A
锰酸锂正极材料研究现状评述 摘要 锂离子电池是二十世纪末发展起来的一种新型的绿色环保电池。正极材料作为锂离子电池整体系的锂源，其设计与选材对锂离子电池的发展尤为重要。目前，对它的研究主要集中在LiNiO2、层状LiCoO2和尖晶石LiMn2O4三种材料及其衍生物上。三种材料比较之下，Mn资源在自然界中丰富，LiMn2O4的尖晶石相结构又相对稳定，制备简单，且对环境友好，因此，制备性能优良的锰酸锂正极材料，对于锂离子电池的进一步商业化有着重要的意义。 本论文主要对锰酸锂的基本晶体学性质、锰酸锂的生产、制备方法和改性研究进行了描述。 锰酸锂主要是尖晶石结构的LiMn2O4，它是一种典型的离子晶体，具有Fd3m 对称性。尖晶石结构LiMn2O4价格低、电位高、环境友好、安全性能高，是未来很有前途的环保电池正极材料。制备尖晶石结构LiMn2O4主要有固相法和液相法。固相合成法包括：高温固相法、机械化学法、熔盐浸渍法、微波烧结法和固相配位法等。而液相合成法有：Pechini法、溶胶凝胶法、离子交换法、共沉淀法、水热合成法等。为改善尖晶石结构的LiMn2O4高温容量衰减和循环性能差的问题，国内外研究人员对尖晶石型正极材料进行大量的改性研究，主要的改性方法有合成工艺改进、掺杂改性和表面修饰。 关键词：锰酸锂正极材料制备容量衰减改性
Abstract Lithium ion batteries are new type of green environmental protection batteries developed in twentieth century .The positive materials as the lithium source of the whole lithium ion battery , its design and material selection are particularly important for lithium batteries development.At present,the research of this mainly concentrated in the LiNiO2, layer LiCoO2 and spinel LiMn2O4three kinds of materials and its derivatives.Three kinds of materials is under, Mn resources in nature is rich, the LiMn2O4 spinel phase structure and relative stability, simple preparation, and friendly to environment,so,it has important meaning for further commercial lithium ion batteries to prepare excellent properties manganese acid lithium battery anode materials. This thesis mainly describes the basic crystal learn properties, manganese acid lithium production, method of preparation and modification methods of lithium manganese acid. Manganese acid lithium is mainly spinel structure of the LiMn2O4,It is a kind of typical ion crystals, with Fd3m symmetry.Spinel structure LiMn2O4is the very promising environmental protection batteries battery anode materials with low price, high potential, environment friendly, high safety performance .Preparation spinel structure LiMn2O4 main have solid phase method and the liquid phase method.Solid agree the diagnosis include: high temperature solid phase method, mechanization the research method, the plasma-nitriding immersion method, microwave sintering and solid match a method, etc.Liquid synthesis: Pechini method, sol-gel, ion exchange method, total precipitation, hydrothermal synthesis, etc.To improve the problem of high temperature capacity attenuation and circulation of the poor performance of the spinel structure LiMn2O4,Researchers at home and abroad go on a large number of modified for spinel positive materials. The main modification methods are synthetic process improvement, doping modification and surface modification. Key words:LiMn2O4Battery anode materials Preparation Capacity attenuation Modification
动力电池材料(锰酸锂，磷酸铁锂，三元材料） 文夕 电梯直达 1# 发表于2012-4-7 11:20:24 |只看该作者|| 1、锰酸锂 锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一，相比估酸锂等传统正极 材料，锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好 等优点，是理想的动力电池正极材料，但其较差的循环性能及电化学 稳定性却大大限制了其产业化。锰酸锂主要包括尖晶石型锰酸锂和层状 结构锰酸锂，其中尖晶石型锰酸锂结构稳定，易于实现工业化生产， 目前市场产品均为此种结构。 目前市场上主要的锰酸锂有AB两类，A类是指动力电池用的材料， 其特点主要是考虑安全性及循环性。B类是指手机电池类的替代品，其 特点主要是高容量。 目前，传统认为锰酸锂能量密度低、循环性能差的缺点已经有了很 大改观（万力新能典型值：123mAh／g，400次，高循环型典型值107mAh ／g ，2000次）。表面修饰和掺杂能有效改性其电化学性能，表面修饰 可有效地抑制锰的溶解和电解液分解。掺杂可有效抑制充放电过程中的 Jahn- Teller效应。将表面修饰与掺杂结合无疑能进一步提高材料的电化 学性能，相信会成为今后对尖晶石型锰酸锂进行改性研究的方向之一。 锰酸锂的生产主要以EMD和碳酸锂为原料，配合相应的添加物， 经过混料，烧成，后期处理等步骤而生产的。从原材料及生产工艺的特 点来考虑，生产本身无毒害，对环境友好。不产生废水废气，生产中 的粉末可以回收利用。因此对环境没有影响。目前A类材料的主要 指标为：可逆容量在100~115之间，循环性可达到500次以上仍保持80% 的容量。（1C充放）；B类材料容量较高，一般要求在120左右，但对 于循环性相对要求较低，300次~500次不等，容量保持率可达60%以上 即可。当然，A类的价格与B类的价格上还有一定的距离。 2、磷酸铁锂 磷酸铁锂电极材料主要用于各种锂离子电池. 磷酸铁锂是一种新型锂离子电池电极材料。其特点是放电容量大， 价格低廉，无毒性，不造成环境污染。世界各国正竞相实现产业化生产。 但是其振实密度低，影响电容量，目前主要的生产方法为高温固相合成 法，产品指标比较稳定。 自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4(A为碱金属，M为CoFe 两者之组合:LiFeCOPO4)的橄榄石结构的锂电池正极材料之后, 1997年 美国德克萨斯州立大学John. B. Goodenough等研究群，也接着报导了 LiFePO4的可逆性地迁入脱出锂的特性，美国与日本不约而同地发表橄 榄石结构(LiMPO4), 使得该材料受到了极大的重视，并引起广泛的研究 和迅速的发展。与传统的锂离子二次电池正极材料，尖晶石结构的
1镍钴锰三元正极材料结构特征 镍钴锰三元材料通常可以表示为：LiNixCoyMnzO2，其中x+y+z=1；依据3种元素的摩尔比（x∶y∶z比值）的不同，分别将其称为不同的体系，如组成中镍钴锰摩尔比（x∶y∶z）为1∶1∶1的三元材料，简称为333型。摩尔比为5∶2∶3的体系，称之为523体系等。 333型、523型和811型等三元材料均属于六方晶系的α-NaFeO2型层状岩盐结构，如图1。 镍钴锰三元材料中，3种元素的的主要价态分别是+2价、+3价和+4价，Ni为主要活性元素。其充电时的反应及电荷转移如图2所示。 一般来说，活性金属成分含量越高，材料容量就越大，但当镍的含量过高时，会引起Ni2+占据Li+位置，加剧了阳离子混排，从而导致容量降低。Co正好可以抑制阳离子混排，而且稳定材料层状结构；Mn4+不参与电化学反应，可提供安全性和稳定性，同时降低成本。 2镍钴锰三元正极材料制备技术的最新研究进展 固相法和共沉淀法是传统制备三元材料的主要方法，为了进一步改善三元材料电化学性能，在改进固相法和共沉法的同时，新的方法诸如溶胶凝胶、喷雾干燥、喷雾热解、流变相、燃烧、热聚合、模板、静电纺丝、熔融盐、离子交换、微波辅助、红外线辅助、超声波辅助等被提出。 2.1固相法
三元材料创始人OHZUKU最初就是采用固相法合成333材料，传统固相法由于仅简单采用机械混合，因此很难制备粒径均一电化学性能稳定的三元材料。为此，HE等、LIU等采用低熔点的乙酸镍钴锰，在高于熔点温度下焙烧，金属乙酸盐成流体态，原料可以很好混合，并且原料中混入一定草酸以缓解团聚，制备出来的333，扫描电镜图（SEM）显示其粒径均匀分布在0.2～0.5μm左右，0.1C（3～4.3V）首圈放电比容量可达161mAh/g。TAN等采用采用纳米棒作为锰源制备得到的333粒子粒径均匀分布在150～200nm。 固相法制得的材料的一次粒子粒径大小在100～500nm，但由于高温焙烧，一次纳米粒子极易团聚成大小不一的二次粒子，因此，方法本身尚待进一步的改进。 2.2共沉淀法 共沉淀法是基于固相法而诞生的方法，它可以解决传统固相法混料不均和粒径分布过宽等问题，通过控制原料浓度、滴加速度、搅拌速度、pH值以及反应温度可制备核壳结构、球形、纳米花等各种形貌且粒径分布比较均一的三元材料。 原料浓度、滴加速度、搅拌速度、pH值以及反应温度是制备高振实密度、粒径分布均一三元材料的关键因素，LIANG等通过控制pH=11.2，络合剂氨水浓度0.6mol/L，搅拌速度800r/min，T=50℃，制备得到振实密度达2.59g/cm3，粒径均匀分布的622材料（图3），0.1C（2.8～4.3V）循环100圈，容量保持率高达94.7%。 鉴于811三元材料具有高比容量（可达200mAh/g，2.8～4.3V），424三元材料则可提供优异的结构和热稳定性的特点。有研究者试图合成具有核壳结构的（核为811，壳层l为424）三元材料，HOU等采用分布沉淀，先往连续搅拌反应釜（CSTR）中泵入8∶1∶1（镍钴锰比例）的原料，待811核形成后在泵入镍钴锰比例为1∶1∶1的原料溶液，形成第一层壳层，然后再泵入组成为4∶2∶2的原溶液，最终制备得到核组成为811，具有壳组成为333、424的双层壳层的循环性能优异的523材料。4C倍率下，这种材料循环300圈容量保持率达90.9%，而采用传统沉淀法制备的523仅为72.4%。 HUA等采用共沉淀法制备了线性梯度的811型，从颗粒内核至表面，镍含量依次递减，锰含量依次递增，从表1可明显看到线性梯度分布的811三元材料大倍率下放电容量和循环性明显优于元素均匀分布的811型。
江西理工大学 开题报告 论文题名: 锂离子电池正极材料Li4Mn5O12的合成工艺及性能研究 申请学位级别:学士学位 专业名称: 无机非金属材料 学号: 1 1 姓名:程雨之 导师姓名、职称：张骞讲师 2012年2月20日
1课题来源 (3) 2选课目的 (3) 3国内外锂离子电池正极材料锰酸锂Li4Mn5O12的研究进展.. 3 3.1 Li4Mn5O12的性能的研究进展 (4) 3.2 Li4Mn5O12的合成工艺研究进展 (5) 4锰酸锂材料的应用 (5) 5锰酸锂材料的合成工艺 (6) 5.1高温固相法 (6) 5.2溶胶-凝胶法 (6) 5.3微波合成法 (7) 5.4水热合成法 (7) 5.6 Li4Mn5O12低热固相合成 (7) 6实验方案 (8) 6.1实验和研究所需器材 (8) 6.2 实验研究方案 (8) 7．可行性分析 (8) 8.工作进度安排 (8) 9. 参考文献 (9)
1课题来源 本课题来自指导教师的科研课题。 2选课目的 锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池，已成为高新技术发展的重点之一。它以其高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无公害以及体积小、内阻小、自放电少、循环次数多等显著特点在众多的电池脱颖而出。而其中正极材料的研究大为热门。 目前商业化的锂离子电池所用的正极材料主要以LiCoO2为主。但为了降低材料成本、充分利用储量大、价格低的自然资源, 开发和生产锰酸锂作为锂离子电池的正极材料显得具有重要的意义。近年来，已经商业化的锂钴氧化物的价格不断攀升和该正极材料对环境的潜在威胁，促使人们加快了锂锰氧化物的研究步伐．尖晶石型锂锰氧化物是其中一个主要研究方向。而其中掺锂的富锂尖晶石Li4Mn5O12的良好循环性能引起了人们的重视[1]。这是由于掺锂不像其它掺杂剂那样，不会在改善样品循环性能的同时减小样品的理论放电容量。而目前对于Li4Mn5O12的研究比较少，研究表明[2]，Li4Mn5O12的理论比容量可达到163mAh/g。在充放电过程中，Li4Mn5O12的晶胞膨胀率较小，具有高容量利用率等优点，但合成较困难。对此，在本次论文中，对制备Li4Mn5O12正极材料的工艺进行了深入的探讨。 3国内外锂离子电池正极材料锰酸锂Li4Mn5O12的研究进展随着世界的发展和地球人口的不断增多，人们对能源和天然资源的消费也随之增长了十倍，使得能源和资源面临枯竭。因而如何提高能源利用率，发展新的绿色能源是人类迫在眉睫的大问题。 在研究过程中，锂离子电池是二十世纪末发展起来的一种新型的绿色环电池。它有许多其他电池不可比拟的优点：平均工作电压高，比能量高，体积小，质量轻，可高速率放点，自放电率低，循环寿命长，无毒，无记忆效应等优异性能。但是作为一种尚在发展中的新型化学能源，锂离子电池也存在一些不足之处：锂离子电池的内部阻抗高，工作电压变化打，生产成本高，主要是正极材料的原材料的价格高，锂离子电池中必须有特殊的保护电路，以防止其过充电。与普通电池相比相容性差，由于工作电压高，所以一般要再用3节普通电池的情况下，才可以用一节锂离子电池代替。 而在锂离子电池整个体系的锂源中，以Mn资源在自然界中最为丰富，锰酸锂的尖晶石相结构又相对稳定，制备简单，且对环境友好，因此，制备性能优良的锰酸锂正极材料，对于锂离子电池的进一步商业化有着重要的意义。
各种锂离子电池正极材料分析 锂离子电池现使用的正极材料有如下几种： 1、钴酸锂 钴酸锂也是目前应用最为广泛的正极材料，钴产生3.9V(vs. Li)的电势平台，对钴酸锂而言，对应于其理论容量，高达274mAh/g，实际容量可达155mAh/g，具有很高的能量密度。主要应用于便携电池领域：如手机，PDA；移动DVD；MP3/MP4、笔记本电脑。 1）结构缺陷对钴酸锂（LixCoO2，0
锂电池用尖晶石锰酸锂正极材料研究发展201139110204 周丽波 摘要:锂离子电池是二十世纪末发展起来的一种新型的绿色环保电池。正极材料作为锂离子电池整体系的锂源，其设计与选材对锂离子电池的发展尤为重要。尖晶石型锰酸锂以其良好的安全性能以及低廉的成本,成为了锂离子电池在动力领域替代钴酸锂的理想的正极材料。本文综述了锂离子电池正极材料尖晶石型锰酸锂的基本晶体学性质、制备方法、存在的问题以及解决方案。同时对尖晶石型锰酸锂作为锂离子动力电池正极材料的发展趋势进行了展望。 关键词:锂离子电池;正极材料; 尖晶石;锰酸锂；表面改性；掺杂 1 引言 合成性能好、结构稳定的正极材料是锂离子电池电极材料的关键,锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一。建立以锰酸锂锂离子动力电池为基础的新能源汽车为重点方向,其能源利用率高,可综合利用各种清洁能源,因而对于全球节约能源和能源消费结构的调整具有重要意义,具有重大的经济和社会效益,意义重大。 2 尖晶石锰酸锂正极材料 尖晶石锰酸锂为立方晶系，a=8.2402?，是Fd3m 空间群[ 7]。其中氧原子(O)为面心立方密堆积，锰原子(M n)交替位于氧原子密堆积的八面体的间隙位置，其中Mn2O4骨架构成一个有利于Li+扩散的四面体与八面体共面的三维网络。在锂的脱嵌过程中，LiMn2O4尖晶石各向同性的膨胀和收缩[ 8]，其单元晶胞膨胀收缩小于1%，体积变化小。锂离子(Li+)可以直接嵌入由氧原子构成的四面体间隙位，故其结构可表示为Li8a[Mn2]16dO4，即锂(Li)占据四面体(8a)位置，锰(M n)占据八面体(16d)位置，氧(O)占据面心立方(32e)位。
《NCM811型镍钴锰酸锂》 团体标准编制说明 （预审稿） 一、工作简况 1.1 任务来源与计划要求 根据《关于下达2018年第二批协会标准制修订计划的通知》（中色协科字[2018]75号）的文件精神，由北京当升材料科技股份有限公司负责起草《NCM811型镍钴锰酸锂》协会标准，项目计划编号：T/CNIA 046-2018，计划完成年限2019年。 1.2 产品简介 新能源车用动力锂电池选用的正极材料主要有锰酸锂、磷酸铁锂和镍钴锰酸锂三元材料，其中镍钴锰酸锂三元材料以其高容量、长寿命、高安全性等综合优势成为动力电池的首选。而三元材料又包括以LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2，LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2及LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2等为代表的不同镍、钴、锰含量组成的材料。 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（称为NCM811型镍钴锰酸锂）即为镍钴锰酸锂三元材料的一种，其组成为镍钴锰摩尔含量约为79%~85%、5%~16%、5%~16%。 商品化的NCM811型镍钴锰酸锂，从形貌上区分为团聚型和单晶型两种，团聚型为一次颗粒团聚成球形或类球形的二次颗粒，单晶型为颗粒之间无团聚的单晶颗粒，其SEM图如图1所示。 图1 NCM811型镍钴锰酸锂产品SEM图（左为团聚型，右为单晶型）NCM811型镍钴锰酸锂作为应用前景优良的正极材料，制作成的锂离子电池可被应用于电动汽车，3C等领域。
1.3 标准编写的目的和意义 作为国家战略新兴产业，新能源汽车是应对能源危机、大气污染和汽车产业转型升级的有效途径。新能源汽车的续航里程、寿命和安全性等是人们关注的重点，这主要取决于动力锂离子电池尤其是正极材料。目前国内外动力锂电正极材料技术路线主要有3个材料体系：磷酸铁锂体系、锰酸锂体系、三元体系（NCM，NCA）。其中磷酸铁锂作为正极材料的电池充放电循环寿命长，但其缺点是能量密度、高低温性能、充放电倍率特性均存在较大差距，且生产成本较高，磷酸铁锂电池技术和应用已经遇到发展的瓶颈；锰酸锂电池能量密度低、高温下的循环稳定性和存储性能较差，因而锰酸锂仅作为国际第一代动力锂电的正极材料；而多元材料因具有综合性能和成本的双重优势日益被行业所关注和认同，逐步超越磷酸铁锂和锰酸锂成为主流的技术路线。国内外主要电池供应商所选用的材料类型如表1所示。 表1国内外主要电池供应商所选用材料类型 国内外主要电池供应商主要选用镍钴锰酸锂三元材料。镍钴锰三元材料主要有LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2（简称NCM111），LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2（简称NCM523），LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2（简称NCM622），LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（简称NCM811）等。在三元材料系列，技术相对成熟的为NCM111，已经在电动工具、电动自行车、充电宝等产品中得到应用，材料的比容量达到158mAh/g，循环寿命500周。但由于该材料的Co含量占过渡金属（Ni-Co-Mn）总量的33%，Ni+Co总量占比达到67%，材料的成本相对较高，而且由于专利垄断进一步