Li 2 MTiO 4 （M=Ni、Co、Mn）的合成与电化学性能

发布时间：2022-01-08 17:20

　　锂离子二次电池已经广泛应用于各种便携式电池产品,近年来,电动车和混合动力汽车的储能装置的需求对锂离子二次电池及其电极材料提出了更高的要求,正极材料是其关键性的组成部分,寻求安全、环保并具有高比能量的锂离子二次电池正极材料成为锂离子二次电池领域的研究热点。Li₂MTiO₄（M=Mn、Co、Ni）是一类新型正极材料,其为无序立方岩盐结构。Li₂MTiO₄结构类似LiMO₂·LiTiO₃固溶体体系。该体系中,随着Ti含量的增加,层状结构逐渐变得无序;与此同时,无序结构却表现出接近理论比容量和良好的循环性能。通过静电纺丝技术合成Li₂MTiO₄（M=Mn、Co、Ni）正极材料,研究了焙烧温度对产物形貌结构及电化学性能的影响。随着焙烧温度的升高,Li₂MTiO₄（M=Mn、Co、Ni）纳米纤维被破坏的较为严重。煅烧温度为750℃合成的LiMnTiO₄纳米纤维... 

【文章来源】：长春理工大学吉林省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

锂离子电池充放电过程示意图

图 1.2 LiCoO2的晶体结构图Figure 1.2 Crystal structure of LiCoO2尖晶石型 LiMn2O4正极材料晶石型 LiMn2O4正极材料最先由 Michael Thackeray 在 1980 年首先报道锂过渡金属氧化物正极材料相比，尖晶石型 LiMn2O4具有低成本、易好等优点。LiMn2O4典型的晶体结构如图 1.3 所示，尖晶石结构中独特 Li 离子提供了便利的三维扩散的通道。纯相的尖晶石型 LiMn2O4往往性能和倍率性能，但高温下的循环往往伴随着严重的容量衰减。研究Mn2O4的容量衰减原因主要总结为两点（：1）电解液中的HF对尖晶石型酸性腐蚀；（2）尖晶石型 LiMn2O4中具有活性的 Mn3+产生姜-泰勒效构发生不可逆相变，并且 Mn3+的歧化反应会导致严重的 Mn 溶解，并温条件下程度更加剧烈，导致其循环性能变差[74-75]。

图 1.2 LiCoO2的晶体结构图Figure 1.2 Crystal structure of LiCoO2晶石型 LiMn2O4正极材料石型 LiMn2O4正极材料最先由 Michael Thackeray 在 1980 年首先报过渡金属氧化物正极材料相比，尖晶石型 LiMn2O4具有低成本、易等优点。LiMn2O4典型的晶体结构如图 1.3 所示，尖晶石结构中独特Li 离子提供了便利的三维扩散的通道。纯相的尖晶石型 LiMn2O4往往能和倍率性能，但高温下的循环往往伴随着严重的容量衰减。研究Mn2O4的容量衰减原因主要总结为两点（：1）电解液中的HF对尖晶石型性腐蚀；（2）尖晶石型 LiMn2O4中具有活性的 Mn3+产生姜-泰勒效发生不可逆相变，并且 Mn3+的歧化反应会导致严重的 Mn 溶解，并条件下程度更加剧烈，导致其循环性能变差[74-75]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]锂离子电池正极材料的制备方法[J]. 姚耀春,戴永年,任海伦,崔檬佳,李伟红.  昆明理工大学学报(理工版). 2003(05)



本文编号：3576964