尖晶石型5V锂离子电池正极材料LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 的改性研究
发布时间：2021-05-08 03:35
随着市场需求的急剧增加,锂离子电池的应用领域从小型的电子设备向大型的电动汽车及储能设备拓展。因而对锂离子电池提出了更高的要求,如高能量密度、长循环使用寿命、高安全性等。因此,提高正极材料的能量密度成为当前研究的重点。LiNio.5Mn1.5O4正极材料具有高工作电压（4.7V）,高能量密度（658 Wh kg-1）,且原材料来源丰富、无毒害且制备方法简便。因此,尖晶石型的LiNi0.5Mn1.5O4是未来锂离子电池最有应用前景的电极材料之一。在本论文中,采用了多种改性方法如离子掺杂,表面包覆等方法来提高LiNi0.5Mn1.5O4正极材料的电化学性能。第一章介绍了锂离子电池的原理、发展历程、应用以及正负极材料。另外,重点描述了LiNi0.5Mn1.5O4正极材料的现状及对其电化学性能进行改性的多种方法。第二章列出了实验中需要的化学试剂和仪器设备。然后介绍了电极片的制备过程及锂离子纽扣电池的组装,最后介绍了电化学性能考察时采用的仪器设备等。在第三章中,采用丙烯酸热聚合的方法制备了 Cu、Mg、Zn分别掺杂的LiNi0.5Mn1.5O4正极材料。Cu和Mg分别掺杂的LiNi0.5Mn1.5...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：153 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 锂离子电池简介
1.2.1 锂离子电池工作原理
1.2.2 锂离子电池组成
1.3 锂离子电池的正极材料
1.3.1 LiMO_2 (M=Ni,Co,Mn)层状正极材料
1.3.2 LiMPO_4 (M=Fe,Mn,Ni,Co)层状正极材料
1.3.3 LiM_2O_4 (M=Ni,Mn)尖晶石正极材料
1.3.4 LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料的改性研究
1.4 锂离子电池负极材料
1.5 本论文研究背景和内容
参考文献
第二章 实验仪器及方法
2.1 主要药品
2.2 本论文工作采用的实验仪器和方法
2.2.1 材料合成设备
2.2.2 样品表征分析方法
2.2.3 电极片制备和电池组装
2.2.4 电池电化学性能测试
第三章 Cu~(2+),Mg~(2+)和Zn~(2+)掺杂的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4尖晶石材料性能比较
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 样品制备
3.2.2 样品表征和性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 样品形貌结构
3.3.2 室温下电化学性能考察
3.3.3 高温(55℃)电化学性能考察
3.3.4 样品的原子结构模型示意图
3.4 本章小结
参考文献
第四章 P4_332和Fd3m型LiNi_(0.45)Cu_(0.05)Mn_(1.5)O_4的性能比较及Cu掺杂量考察
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 样品制备
4.2.2 样品表征和性能测试
4.3 F型和P型LiNi_(0.45)Cu_(0.05)Mn_(1.5)O_4性能比较
4.3.1 样品形貌结构
4.3.2 室温下电化学性能考察
4.3.3 高温(55℃)电化学性能考察
4.3.4 F型LNM-Cu-9样品Cu掺杂量考察
4.4 本章小结
参考文献
第五章 湿磨法制备CuO/MnO_2/ZnO包覆LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4尖晶石材料的改性研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 样品制备
5.2.2 样品表征和性能测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 CuO/MnO_2/ZnO包覆样品的性能
5.4 MnO_2包覆量的性能考察
5.5 本章小结
参考文献
第六章 醇水辅助沉淀法制备Co_3O_4包覆改性的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4性能研究
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 样品制备
6.2.2 样品表征和电化学性能测试
6.3 结果与讨论
6.3.1 醇水比对Co_3O_4包覆样品的性能影响
6.3.2 R1时Co_3O_4包覆量考察
6.4 本章小结
参考文献
第七章 核壳结构的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4微球合成及性能研究
7.1 前言
7.2 实验部分
7.3 实心、空心和核壳结构的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4样品性能比较
7.4 小结
参考文献
第八章 论文总结与未来工作展望
8.1 本论文创新点
8.2 本论文不足之处
8.3 未来工作的展望
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
本文编号：3174595
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：153 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 锂离子电池简介
1.2.1 锂离子电池工作原理
1.2.2 锂离子电池组成
1.3 锂离子电池的正极材料
1.3.1 LiMO_2 (M=Ni,Co,Mn)层状正极材料
1.3.2 LiMPO_4 (M=Fe,Mn,Ni,Co)层状正极材料
1.3.3 LiM_2O_4 (M=Ni,Mn)尖晶石正极材料
1.3.4 LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料的改性研究
1.4 锂离子电池负极材料
1.5 本论文研究背景和内容
参考文献
第二章 实验仪器及方法
2.1 主要药品
2.2 本论文工作采用的实验仪器和方法
2.2.1 材料合成设备
2.2.2 样品表征分析方法
2.2.3 电极片制备和电池组装
2.2.4 电池电化学性能测试
第三章 Cu~(2+),Mg~(2+)和Zn~(2+)掺杂的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4尖晶石材料性能比较
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 样品制备
3.2.2 样品表征和性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 样品形貌结构
3.3.2 室温下电化学性能考察
3.3.3 高温(55℃)电化学性能考察
3.3.4 样品的原子结构模型示意图
3.4 本章小结
参考文献
第四章 P4_332和Fd3m型LiNi_(0.45)Cu_(0.05)Mn_(1.5)O_4的性能比较及Cu掺杂量考察
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 样品制备
4.2.2 样品表征和性能测试
4.3 F型和P型LiNi_(0.45)Cu_(0.05)Mn_(1.5)O_4性能比较
4.3.1 样品形貌结构
4.3.2 室温下电化学性能考察
4.3.3 高温(55℃)电化学性能考察
4.3.4 F型LNM-Cu-9样品Cu掺杂量考察
4.4 本章小结
参考文献
第五章 湿磨法制备CuO/MnO_2/ZnO包覆LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4尖晶石材料的改性研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 样品制备
5.2.2 样品表征和性能测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 CuO/MnO_2/ZnO包覆样品的性能
5.4 MnO_2包覆量的性能考察
5.5 本章小结
参考文献
第六章 醇水辅助沉淀法制备Co_3O_4包覆改性的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4性能研究
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 样品制备
6.2.2 样品表征和电化学性能测试
6.3 结果与讨论
6.3.1 醇水比对Co_3O_4包覆样品的性能影响
6.3.2 R1时Co_3O_4包覆量考察
6.4 本章小结
参考文献
第七章 核壳结构的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4微球合成及性能研究
7.1 前言
7.2 实验部分
7.3 实心、空心和核壳结构的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4样品性能比较
7.4 小结
参考文献
第八章 论文总结与未来工作展望
8.1 本论文创新点
8.2 本论文不足之处
8.3 未来工作的展望
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
本文编号：3174595
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3174595.html
