锂离子电池富镍三元正极材料的制备及其包覆研究
发布时间：2023-03-19 10:30
随着社会的发展,人们对电动汽车的续航里程有了更高的要求,也就意味着对锂离子电池的能量密度有更高的要求。传统的正极材料已经不能满足人们的需求。富镍三元正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2由于其高容量、高能量密度和低成本的优势,被认为是一种很有发展前景的锂离子电池正极材料。然而,LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2在充放电过程中易与电解质发生副反应,导致循环性能差,极化大和电压衰减快等。为改善LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的电化学性能,本论文通过设计一种锂离子导体包覆层,选用两种包覆方法对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2进行表面包覆改性,一方面包覆层的引入可以避免LiNi0.8Co0.1...
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 锂离子电池概述
1.2.1 锂离子电池的发展历史
1.2.2 锂离子电池工作原理
1.3 三元正极材料概述
1.3.1 三元正极材料的发展历史和分类
1.3.2 三元正极材料的结构和充放电原理
1.4 三元正极材料合成方法和主要问题
1.4.1 三元正极材料的合成方法
1.4.2 富镍三元正极材料的主要问题
1.5 富镍三元正极材料的包覆研究
1.5.1 锂离子导体包覆
1.5.2 电子导体包覆
1.5.3 耐高压材料包覆
1.5.4 其他包覆
1.6 本论文选题依据和主要研究思路
第二章 实验方法
2.1 引言
2.2 主要实验材料及设备
2.3 样品的微观形貌和电化学性能表征
2.3.1 粉末X射线衍射仪
2.3.2 扫描电子显微镜
2.3.3 透射电子显微镜
2.3.4 X射线光电子能谱
2.3.5 热重分析仪
2.4 材料电化学性能测试
2.4.1 电极片的制备
2.4.2 电池装配
2.4.3 恒电流充放电测试
2.4.4 循环伏安测试
2.4.5 电化学阻抗谱测试
第三章 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的制备
3.1 引言
3.2 MC2O4·2H2O(M=Ni, Co, Mn)前驱体和NCM811的制备
3.3 MC2O4·2H2O(M=Ni, Co, Mn)前驱体和NCM811结构表征及电化学性能
3.4 结果与讨论
3.4.1 XRD分析
3.4.2 SEM分析
3.4.3 CV分析
3.4.4 电化学性能分析
3.5 本章小结
第四章 利用共沉淀法对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2进行Li-Ti-O包覆的研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 LTO@NCM811的制备
4.2.2 NCM811和LTO@NCM811的微观形貌和结构表征
4.2.3 NCM811和LTO@NCM811的电化学性能测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 XRD分析
4.3.2 SEM分析
4.3.3 TEM分析
4.3.4 CV分析
4.3.5 EIS分析
4.3.6 电化学性能分析
4.4 本章小结
第五章 利用溶剂热法对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2进行Li-Ti-O包覆的研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 Li-Ti-O包覆NCM811(LTO- NCM811)的制备
5.2.2 NCM811和LTO-NCM811的表面形貌与结构特征
5.2.3 NCM811和LTO-NCM811的电化学性能测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 XRD分析
5.3.2 TG分析
5.3.3 SEM分析
5.3.4 HRTEM分析
5.3.5 CV分析
5.3.6 XPS分析
5.3.7 电化学性能分析
5.3.8 EIS分析
5.3.9 循环后TEM分析
5.4 本章小结
结论与展望
结论
展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3765090
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 锂离子电池概述
1.2.1 锂离子电池的发展历史
1.2.2 锂离子电池工作原理
1.3 三元正极材料概述
1.3.1 三元正极材料的发展历史和分类
1.3.2 三元正极材料的结构和充放电原理
1.4 三元正极材料合成方法和主要问题
1.4.1 三元正极材料的合成方法
1.4.2 富镍三元正极材料的主要问题
1.5 富镍三元正极材料的包覆研究
1.5.1 锂离子导体包覆
1.5.2 电子导体包覆
1.5.3 耐高压材料包覆
1.5.4 其他包覆
1.6 本论文选题依据和主要研究思路
第二章 实验方法
2.1 引言
2.2 主要实验材料及设备
2.3 样品的微观形貌和电化学性能表征
2.3.1 粉末X射线衍射仪
2.3.2 扫描电子显微镜
2.3.3 透射电子显微镜
2.3.4 X射线光电子能谱
2.3.5 热重分析仪
2.4 材料电化学性能测试
2.4.1 电极片的制备
2.4.2 电池装配
2.4.3 恒电流充放电测试
2.4.4 循环伏安测试
2.4.5 电化学阻抗谱测试
第三章 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的制备
3.1 引言
3.2 MC2O4·2H2O(M=Ni, Co, Mn)前驱体和NCM811的制备
3.3 MC2O4·2H2O(M=Ni, Co, Mn)前驱体和NCM811结构表征及电化学性能
3.4 结果与讨论
3.4.1 XRD分析
3.4.2 SEM分析
3.4.3 CV分析
3.4.4 电化学性能分析
3.5 本章小结
第四章 利用共沉淀法对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2进行Li-Ti-O包覆的研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 LTO@NCM811的制备
4.2.2 NCM811和LTO@NCM811的微观形貌和结构表征
4.2.3 NCM811和LTO@NCM811的电化学性能测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 XRD分析
4.3.2 SEM分析
4.3.3 TEM分析
4.3.4 CV分析
4.3.5 EIS分析
4.3.6 电化学性能分析
4.4 本章小结
第五章 利用溶剂热法对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2进行Li-Ti-O包覆的研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 Li-Ti-O包覆NCM811(LTO- NCM811)的制备
5.2.2 NCM811和LTO-NCM811的表面形貌与结构特征
5.2.3 NCM811和LTO-NCM811的电化学性能测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 XRD分析
5.3.2 TG分析
5.3.3 SEM分析
5.3.4 HRTEM分析
5.3.5 CV分析
5.3.6 XPS分析
5.3.7 电化学性能分析
5.3.8 EIS分析
5.3.9 循环后TEM分析
5.4 本章小结
结论与展望
结论
展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3765090
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