本課題以新型高容量富鋰正極材料的研究開發(fā)為目標(biāo),重點探討了富鋰材料xLi2MnO3·(1-x)LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2的合成與改性,采用X射線衍射、掃描電鏡、充放電測試、交流阻抗等表征了所制備材料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系,取得如下成果:xLi2MnO3·(1-x)LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2的制備工藝研究結(jié)果表明,采用氫氧化物前驅(qū)體更易于制得層狀結(jié)構(gòu)完善、電性能優(yōu)良的正極材料。pH值和氨水濃度會影響所制前驅(qū)體的鎳鈷錳原子比以及晶粒和顆粒形貌。煅燒溫度與時間對所制材料的晶粒發(fā)育、層狀結(jié)構(gòu)完善性及電性能有比較顯著的影響。經(jīng)優(yōu)化,采用NaOH溶液為沉淀劑,在pH值為11.5、氨水濃度為0.5 mol/L條件下所制備前驅(qū)體的鎳、鈷、錳原子比最接近既定的比例,混鋰后850℃煅燒12 h所制備Lii.167Mn0.433Ni0.3Co0.1O2材料具有優(yōu)良的層狀結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能,其首次放電容量251.5 mAh/g,首輪效率為77.5%,0.5 C循環(huán)50圈后的容量保持在180 mAh/g,容量保持率為89%以上。xLi2MnO3·(1-x)LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(x...

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【學(xué)位級別】：碩士

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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池概述
        1.2.1 鋰離子電池的發(fā)展簡史
        1.2.2 鋰離子電池的組成與工作原理
        1.2.3 鋰離子電池的優(yōu)勢
    1.3 鋰離子電池正極材料
        1.3.1 層狀正極材料
        1.3.2 尖晶石氧化物
        1.3.3 橄欖石結(jié)構(gòu)正極材料
    1.4 高容量富鋰錳基正極材料
        1.4.1 結(jié)構(gòu)特征
        1.4.2 制備方法
        1.4.3 充放電機制
        1.4.4 存在的問題及解決方法
    1.5 論文的研究意義及主要內(nèi)容
第二章 實驗儀器與實驗方法
    2.1 實驗設(shè)備與試劑
        2.1.1 實驗設(shè)備
        2.1.2 實驗試劑
    2.2 富鋰錳基正極材料的制備和表征
        2.2.1 材料的制備與電池組裝
        2.2.2 材料電化學(xué)性能測試
        2.2.3 材料的表征
第三章 富鋰錳基正極材料0.5Li₂MnO₃·0.5LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂(Li_(1.167Mn_0.433Ni_0.3Co_0.1O₂)的制備與性能
    3.1 引言
    3.2 共沉淀法合成Li_1.167Mn_0.433Ni_0.3Co_0.1O₂正極材料
    3.3 共沉淀法合成Li_1.167Mn_0.433Ni_0.3Co_0.1O₂正極材料的條件優(yōu)化
        3.3.1 前驅(qū)體制備中沉淀劑的優(yōu)化
        3.3.2 前驅(qū)體制備中pH值的優(yōu)化
        3.3.3 前驅(qū)體制備中氨水濃度的優(yōu)化
        3.3.4 煅燒溫度的優(yōu)化
        3.3.5 煅燒時間的優(yōu)化
    3.4 小結(jié)
第四章 xLi₂MnO₃·(1-x)LiNi_0.6Co_0.2O₂正極材料的構(gòu)效關(guān)系研究
    4.1 引言
    4.2 X射線衍射(XRD)測試結(jié)果及分析
    4.3 掃描電鏡(SEM)測試結(jié)果及分析
    4.4 電化學(xué)性能分析
    4.5 小結(jié)
第五章 富鋰錳基正極材料Li_1.167Mn_0.433Ni_0.3Co_0.1O₂改性研究
    5.1 引言
    5.2 K離子摻雜改性研究
        5.2.1 X射線衍射(XRD)測試結(jié)果及分析
        5.2.2 掃描電鏡(SEM)測試結(jié)果及分析
        5.2.3 電化學(xué)性能分析
    5.3 AlP04包覆改性研究
        5.3.1 X射線衍射(XRD)測試結(jié)果及分析
        5.3.2 掃描電鏡(SEM)測試結(jié)果及分析
        5.3.3 電化學(xué)性能分析
    5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
導(dǎo)師和作者介紹
附件



本文編號：4047382