LiNiO2具有丰富的储量和低廉的价格，无污染等优点，从而成为锂离子电池正极材料之一,但是由于其合成过程比较困难，而且合成产物在高脱锂状态下的热稳定性差[16]，循环性能也不理想，导致电化学性能低劣。

图1.4 LiNiO2晶体结构示意图

LiMnO2

由于我国Mn资源储量丰富，LiMnO2价格低廉，因此该材料也受到了很大的关注。LiMnO2是α-NaFeO2型层状结构，分为单斜、正交、六方三种结构。

图1.5 单斜LiMnO2(m- LiMnO2)晶体结构示意图

图1.6 正交LiMnO2(o- LiMnO2)晶体结构示意图

图1.7 六方LiMnO2(r- LiMnO2)晶体结构示意图

1.3.2  LiNi0.5Mn0.5O2材料

在LiNi0.5Mn0.5O2结构中，不同离子分别占据3a（0,0,0），3b（0,0,0.5）和 6c（0,0,±z）位置，其中6c位置上的O原子为立方密堆积，3b位置上的Ni、Mn和3a位置的Li分别交替占据其八面体空隙，在（111）晶面上呈层状排列，如图 1.8 所示。镍和锰分别为+2和+4价,当材料充电时,随Li+的脱出，晶体结构中的Ni2+氧化为Ni4+，而Mn4+不参与电化学反应.当。充电到LiNi0.5Mn0.5O2时,所有过渡金属层中的Li+都脱出，剩余的Li+分布在Li层靠近Ni的位置。

图1.8 LiNi0.5Mn0.5O2晶体结构示意图

(白色代表NiO6八面体灰色代表MnO6八面体)

对于水热制备锂离子电池二元材料方面全世界科学家也在积极探索之中，目前Yong Yang等人已用一步水热法制备出了纳米尺度的LiNi0.5Mn1.5O4，但其制备出的LiNi0.5Mn1.5O4的电化学性能并不优越[17]，而Bart M. Bartlett等人也就尖晶石状的Li1+xNi0.5Mn1.5O4−δ的水热制备进行了研究，其采用了两步法进行制备，其反应温度为240℃,其相对于普遍温度在200℃以下的水热反应来说其温度算是较高的，这方面有待改善[18],且相比于尖晶石状的Li1+xNi0.5Mn1.5O4−δ，若要水热合成层状的LiNi0.5Mn0.5O2，其需要更高的温度。目前水热合成LiNi0.5Mn0.5O2，无论是两步合成法，还是一步合成法都是处于较为空白的阶段，目前科学家们正对其进行研究，但未有很明确的研究成果出来。但是本身使用水热合成LiNi0.5Mn0.5O2的可行性是很高的，只是由于水热法本身涉及的因素较多，其过程并不稳定。故对影响水热合成LiNi0.5Mn0.5O2的各方面因素进行研究，以研究出一种可以稳定合成LiNi0.5Mn0.5O2的水热流程是很有必要的。且若能研究出一套完整的水热合成LiNi0.5Mn0.5O2的工艺将对整个锂电产业正极材料的生产有着巨大的帮助。来!自~优尔论-文|网www.youerw.com

1．4  LiNi0.5Mn0.5O2正极材料研究现状及研究意义

1．5  研究目的和内容

我们的工作中，将LiNi0.5Mn0.5O2正极材料作为主要研究对象,通过水热合成反应合成LiNi0.5Mn0.5O2，研究将其作为正极活性材料的锂离子电池的性能。通过改变反应的时间、温度、浓度等因素，找出其中的影响规律，并确定LiNi0.5Mn0.5O2最佳制备方案。