Li 2 MO 3 （M=Zr、Si）包覆富锂锰基正极材料的制备及其性能研究
发布时间：2021-08-28 13:43
目前,锂离子电池得到了广泛的应用,需不断研究以满足人们对新应用日益增长的需求。层状的富锂锰基正极材料xLi2MnO3·（1-x）LiMO2（0<x<1,M=Mn、Co、Ni）,成本较低且无毒害作用,相比于传统正极材料（LiCoO2、LiFePO4等）具有更高的比容量(大于200 mAh·g-1)。但它仍存在首次不可逆容量损失和低的库伦效率、倍率性能和循环性能差等瓶颈问题。本文以二元富锂材料Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2为研究对象,采用锂离子导体型材料Li2MO3（M=Zr、Si）对优化后的本体材料Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2进行包覆改性,以改善材料的首次库伦效率、循环性能和倍率性能为目标,研究内容如下:...
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
锂离子电池工作原理示意图
1-2 Li2MnO3(左)；LiMO2(M = Co、Ni、Mn 等)(右)的层状结构示意eray 等[3]发现富锂材料是 Li2MnO3和 LiMO2的两相固溶体。Bareo 等[15]采用 X 射线衍射仪、分析电子显微镜和 X 现，富锂材料 Li1.2Co0.4Mn0.4O2是由 LiCoO2和 Li2MnO3ohanty 等[16]运用中子衍射和磁化率技术对相对原子量较小果证明 Li1.2Mn0.55Ni0.15Co0.10O2中单斜 Li2MnO3相和三角 而，部分学者认为富锂材料为单相结构。例如，Jarvis等[17]运Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2中不存在 R 3m 相，且沿着(001)面方向为其是具有多个面缺陷的单一 C2/m 相。Dahn 等[18]通过和化学组成对富锂材料结构和性能的影响，同样认为富锂所述，因化学组成、合成方式等会对富锂材料结构产生影地划分为两相结构或单相结构。
部分 Li+无法回嵌到原来的晶格空位。针对这一问题，可式提前激活 Li2MnO3相。Rossouw 等错误!未找到引用源。将 Li2Mn理使其发生 Li+/H+质子交换反应，使少量 Li2O 提前脱出少不可逆容量的损失。但是，酸处理会破坏富锂材料表中结构稳定性变差。另外，预处理只预先激活 Li2MnO3高，实际上电化学性能并没有实质性提高。
【参考文献】：
期刊论文
[1]富锂锰基正极材料的研究进展[J]. 薛兵,王庆莉. 电源技术. 2019(02)
[2]共沉淀法制备微纳结构LiNi0.5Mn1.5O4材料性能研究[J]. 李刚炎,李宇杰,郑春满,盖新璐. 电源技术. 2019(01)
[3]LiFePO4电化学反应机理、制备及改性研究新进展[J]. 张英杰,朱子翼,董鹏,邱振平,梁慧新,李雪. 物理化学学报. 2017(06)
[4]Li1.2Ni0.2Mn0.6O2溶胶-凝胶制备与电化学性能研究[J]. 孙镇,向延鸿,李剑,吴贤文,刘志雄,伍建华,熊利芝,何则强,吴显明. 现代化工. 2017(05)
[5]高能量密度锂离子电池用富锂正极材料[J]. 严武渭,柳永宁,崇少坤,周亚萍,刘建国,邹志刚. 化学进展. 2017(Z2)
[6]锂离子电池用富锂锰基正极材料的研究进展[J]. 岳鹏. 山东化工. 2016(18)
[7]ZrO2包覆富锂正极材料Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2[J]. 苏银利,王丹,陈丽,单忠强. 化学工业与工程. 2015(04)
[8]葡萄糖对溶胶凝胶法制备Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2正极材料性能的影响[J]. 王力臻,徐勇,方华,高海丽. 无机化学学报. 2015(05)
[9]电动汽车与锂离子电池[J]. 黄学杰. 物理. 2015(01)
[10]溶胶凝胶法合成富锂正极材料Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2及性能表征[J]. 赵雪玲,唐道平,麦永津,赵欣悦,王素清,张灵志. 无机化学学报. 2013(05)
博士论文
[1]锂离子电池富锂锰基正极材料的研究与电池低成本化分析[D]. 赵桃林.北京理工大学 2015
[2]锂离子电池正极材料Li-Ni-Mn-O体系的制备与改性研究[D]. 窦树梅.中国科学技术大学 2010
硕士论文
[1]高容量富锂正极材料Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2的制备与改性研究[D]. 王丹.天津大学 2013
本文编号：3368622
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
锂离子电池工作原理示意图
1-2 Li2MnO3(左)；LiMO2(M = Co、Ni、Mn 等)(右)的层状结构示意eray 等[3]发现富锂材料是 Li2MnO3和 LiMO2的两相固溶体。Bareo 等[15]采用 X 射线衍射仪、分析电子显微镜和 X 现，富锂材料 Li1.2Co0.4Mn0.4O2是由 LiCoO2和 Li2MnO3ohanty 等[16]运用中子衍射和磁化率技术对相对原子量较小果证明 Li1.2Mn0.55Ni0.15Co0.10O2中单斜 Li2MnO3相和三角 而，部分学者认为富锂材料为单相结构。例如，Jarvis等[17]运Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2中不存在 R 3m 相，且沿着(001)面方向为其是具有多个面缺陷的单一 C2/m 相。Dahn 等[18]通过和化学组成对富锂材料结构和性能的影响，同样认为富锂所述，因化学组成、合成方式等会对富锂材料结构产生影地划分为两相结构或单相结构。
部分 Li+无法回嵌到原来的晶格空位。针对这一问题，可式提前激活 Li2MnO3相。Rossouw 等错误!未找到引用源。将 Li2Mn理使其发生 Li+/H+质子交换反应，使少量 Li2O 提前脱出少不可逆容量的损失。但是，酸处理会破坏富锂材料表中结构稳定性变差。另外，预处理只预先激活 Li2MnO3高，实际上电化学性能并没有实质性提高。
【参考文献】：
期刊论文
[1]富锂锰基正极材料的研究进展[J]. 薛兵,王庆莉. 电源技术. 2019(02)
[2]共沉淀法制备微纳结构LiNi0.5Mn1.5O4材料性能研究[J]. 李刚炎,李宇杰,郑春满,盖新璐. 电源技术. 2019(01)
[3]LiFePO4电化学反应机理、制备及改性研究新进展[J]. 张英杰,朱子翼,董鹏,邱振平,梁慧新,李雪. 物理化学学报. 2017(06)
[4]Li1.2Ni0.2Mn0.6O2溶胶-凝胶制备与电化学性能研究[J]. 孙镇,向延鸿,李剑,吴贤文,刘志雄,伍建华,熊利芝,何则强,吴显明. 现代化工. 2017(05)
[5]高能量密度锂离子电池用富锂正极材料[J]. 严武渭,柳永宁,崇少坤,周亚萍,刘建国,邹志刚. 化学进展. 2017(Z2)
[6]锂离子电池用富锂锰基正极材料的研究进展[J]. 岳鹏. 山东化工. 2016(18)
[7]ZrO2包覆富锂正极材料Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2[J]. 苏银利,王丹,陈丽,单忠强. 化学工业与工程. 2015(04)
[8]葡萄糖对溶胶凝胶法制备Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2正极材料性能的影响[J]. 王力臻,徐勇,方华,高海丽. 无机化学学报. 2015(05)
[9]电动汽车与锂离子电池[J]. 黄学杰. 物理. 2015(01)
[10]溶胶凝胶法合成富锂正极材料Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2及性能表征[J]. 赵雪玲,唐道平,麦永津,赵欣悦,王素清,张灵志. 无机化学学报. 2013(05)
博士论文
[1]锂离子电池富锂锰基正极材料的研究与电池低成本化分析[D]. 赵桃林.北京理工大学 2015
[2]锂离子电池正极材料Li-Ni-Mn-O体系的制备与改性研究[D]. 窦树梅.中国科学技术大学 2010
硕士论文
[1]高容量富锂正极材料Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2的制备与改性研究[D]. 王丹.天津大学 2013
本文编号：3368622
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