当前位置:主页 > 科技论文 > 电气论文 >

Ni-Co-Al纳米氧化物的合成及电化学性能研究

发布时间:2020-06-02 01:24
【摘要】:随着石油、天然气等不可再生资源的枯竭,开发可持续性能源,建设低碳环保型社会已成为当务之急,锂离子电池作为新型的绿色能源电池已经得到了社会的广泛关注。在众多的电极材料中,三元正极材料由于其成本低廉、导电性优异、较高的放电比容量以及环境友好等特点被认为是具有商业应用价值的电池材料。本文通过静电纺丝技术、水热法和喷雾干燥技术制备了不同形貌的LiNi_(0.80)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2正极材料,采用XRD、SEM、EDS对电极材料进行了表征,采用电池测试系统和电化学工作站对电极材料进行了电化学性能测试,探究了电极材料的形貌、结构以及元素分布对LiNi_(0.80)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2正极材料电化学性能的影响。通过静电纺丝技术、水热法和喷雾干燥技术合成的LiNi_(0.80)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2正极材料均为六方晶系的α-NaFeO_2层状结构,为R-3m空间点群。通过静电纺丝技术合成的LiNi_(0.80)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2纳米纤维,700℃焙烧后在0.2 C倍率下的首次放电比容量可达200.07 mAh·g~(-1)。采用硝酸盐作为初始原料通过水热法合成了LiNi_(0.80)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2正极材料,研究了水热时间和水热温度对电极材料的形貌结构和电化学性能的影响,实验发现水热时间为12 h,温度为180℃时合成的电极材料具有较优的电化学性能。采用硫酸盐作为初始原料通过水热法合成了类球形结构LiNi_(0.80)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2正极材料,水热12 h合成的电极材料具有较好的循环性能。通过喷雾干燥技术合成了LiNi_(0.80)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2正极材料,研究了焙烧温度对其形貌结构及电化学性能的影响,焙烧温度为700℃合成的电极材料具有较好的循环性能,相对较小的电荷转移电阻和良好的锂离子扩散能力。
【图文】:

示意图,锂离子电池,充放电过程,示意图


图 1.1 锂离子电池充放电过程示意图ixCoyAl1-x-yO2正极材料的研究进展NixCoyAl1-x-yO2正极材料的合成方法的合成 LiNixCoyAl1-x-yO2正极材料的方法有共沉淀法[33-40]、水热, 42]、高温固相法[43]、静电纺丝法[44]、喷雾干燥法[45]、共晶熔盐法晶法[47]等,不同的合成方法可得到不同形貌结构、不同粒Al1-x-yO2正极材料,并且会对材料的电化学性能产生进一步的影响共沉淀法淀法是合成粉体材料重要且广泛应用的材料合成方法之一。共沉溶液中加入适当的沉淀剂,将溶液充分混合使各组分按照化学计,再经高温煅烧分解,最后制备出目标产物。共沉淀反应过程主

流程图,流程图,共沉淀,放电容量


第 1 章 绪 论ng 等[49]采用共沉淀和混锂煅烧两步法制备了 LiNi0.8Co0.15Al0.05O2正沉淀法制备前驱体不同的是,为了使 Ni2+,Co2+和 Al3+同时沉淀,为 Al3+源使 Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2实现了均匀沉淀(如图 1.2),并且研间对前驱体的形貌结构和电化学性能的影响。通过共沉淀法合成,当前驱体反应时间为 30 h 时,Li+/Ni2+的阳离子混排程度最低且有最佳的均匀性和完整性,并且具有较高的放电比容量、良好的倍率性能。在 0.1 C 下最高放电容量为 202.30 mAh·g-1,在 1 C 下保持率接近 99.40 %,,在 10 C倍率下的放电容量超过 140.00 mAh·性能可归因于 Ni2+,Co2+和 Al3+的均匀共沉淀以及较低的 Li+/Ni2+更为有序的层状结构。
【学位授予单位】:长春理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TB383.1;TM912

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 林宜;;用改性粘接剂试制矿棉板[J];建材工业信息;1987年15期

2 修璐;美国高强砼的研究现状及新研究课题方向[J];建筑结构学报;1988年06期

3 朱璧英;;影响照相影像效应诸因素的东西方专题讨论会[J];感光材料;1989年01期

4 刘桐;对常用锰矿的质量分析和调查[J];电池;1989年03期

5 李仕群;胡佳山;;粉煤灰物理化学性能评述[J];山东建材学院学报;1989年01期

6 乌.赫.阿卡耶夫;马文杰;;聚丙烯结构和化学性能的稳定[J];合成材料老化与应用;1989年04期

7 黄华;;载铂钴酸镧的制备与电化学性能[J];材料科学与工程学报;2016年06期

8 许占位;王天;刘鑫悦;段欣彤;杜钊;王盈;;气氛对钼酸铵分解的影响及产物的电化学性能[J];陕西科技大学学报;2017年03期

9 丰洪微;刘向东;田晓;;储氢合金电化学性能影响因素的研究进展[J];金属功能材料;2009年05期

10 刘春莲;;《材料化学性能》课的教学实践[J];太原理工大学学报(社会科学版);2002年S1期

相关会议论文 前10条

1 王贵欣;周固民;瞿美臻;江奇;王国平;冯永成;张伯兰;于作龙;;两种碳纳米管在超级电容器中的应用[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(上卷)[C];2003年

2 仇鹏;周佳盼;米红宇;;石墨烯/碳纳米管复合材料的制备及电化学性能研究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第24分会:化学电源[C];2014年

3 耿芹;梁小玉;王吉德;宿新泰;;二硫化钼/碳复合材料的制备及其电化学性能研究[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十分会:化学电源[C];2016年

4 郄富昌;彭庆文;唐致远;;锂离子电池负极材料Li_2ZnTi_3O_8/C纳米颗粒的制备及其电化学性能[A];第30届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2013年

5 卢星河;韩冬;张广清;马楠;姚宏伟;;聚合物锂离子电池碳负极材料的电化学性能研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(4)[C];2007年

6 刘志超;卢嘉春;黄萍;朱敏华;方荃;;几种氟化碳材料的结构与电化学性能研究[A];第八届中国功能材料及其应用学术会议摘要[C];2013年

7 许越;周德瑞;周景玲;孙硕;;乙醛肟的电化学性能研究[A];第九届全国缓蚀剂学术讨论会论文集[C];1995年

8 赵晓;郑明涛;胡航;肖勇;刘应亮;;石墨烯/碳量子点复合材料的制备及其电化学性能[A];第七届中国储能与动力电池及其关键材料学术研讨与技术交流会论文集[C];2015年

9 张晓骏;刘明贤;段辉;甘礼华;陈龙武;;石墨烯/多孔碳复合材料的制备及其电化学性能研究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第26分会:胶体与界面[C];2014年

10 刘瑞平;苏伟明;贺鹏;张超;沈超;;中空结构TiO_2基锂离子电池负极材料的合成与电化学性能[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十分会:化学电源[C];2016年

相关重要报纸文章 前2条

1 徐莅 新疆昊鑫锂盐开发有限公司;稀土和钴掺杂锰酸锂的电化学性能研究[N];新疆科技报(汉);2011年

2 ;十年磨一剑真情铸辉煌[N];中国国门时报;2005年

相关博士学位论文 前10条

1 蒋金辉;尖晶石型过渡金属纳米纤维和纳米颗粒系统及其光催化和电化学性能研究[D];华中科技大学;2019年

2 何斌;高稳定性硫正极材料的设计合成及其电化学性能研究[D];大连理工大学;2018年

3 傅儒生;新型结构硅基负极材料制备及电化学性能研究[D];中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所);2018年

4 潘虹;正极载体材料及表面修饰对锂硫电池电化学性能的影响[D];哈尔滨工业大学;2018年

5 张瀚;锂硫电池正极材料的组成与结构调控及电化学性能研究[D];哈尔滨工业大学;2018年

6 李璐;二维层状Ti_3C_2的结构设计及其电化学性能研究[D];哈尔滨工业大学;2019年

7 张继君;过渡金属氧化物纳米结构的可控合成和电化学性能研究[D];电子科技大学;2019年

8 周泽平;介孔碳/过渡金属化合物复合材料的制备及电化学性能研究[D];浙江工业大学;2019年

9 艾青;人工固态电解质界面膜改性硅基负极及其电化学性能研究[D];山东大学;2019年

10 白雪;镍、钴基氢氧化物微结构构筑及电化学性能研究[D];哈尔滨工程大学;2018年

相关硕士学位论文 前10条

1 徐春生;Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2富锂材料的结构调控、表面包覆及电化学性能[D];黑龙江大学;2019年

2 董继州;生物质在SO-DCFC中的电化学性能及其衰减规律研究[D];华中科技大学;2019年

3 夏聪;多电子反应电极材料的电化学性能及机理研究[D];华中科技大学;2019年

4 汤剑涛;P2型锰钠氧化物的制备及电化学性能研究[D];燕山大学;2019年

5 杨齐志;钠离子电池正极材料Na_3V_2(PO_4)_3的制备及其电化学性能研究[D];燕山大学;2019年

6 宾珩;锂离子电池负极材料多元金属氧化物的制备及电化学性能研究[D];上海交通大学;2017年

7 廉萌;NiCo(OH)_2及其复合电极材料的制备及电化学性能研究[D];西安工业大学;2019年

8 林雅琴;微纳结构氯氧化锑电极材料的合成及其电化学性能的研究[D];福州大学;2018年

9 周慧婕;一维层状LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的可控合成及其电化学性能研究[D];上海大学;2019年

10 张申鹏;二硫化钼复合材料制备和电化学性能研究[D];大连理工大学;2019年



本文编号:2692381

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/2692381.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户bc58b***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com