锂离子电池正极材料LiMO 2 (M=Mn/Mo/V)的制备及其电化学性能研究

发布时间：2024-04-14 05:16

　　层状锂离子过渡金属氧化物(LiMO₂),因其结构有利于锂离子在电池充电和放电过程中嵌入以及脱出,故被认为是非常优秀的锂离子电池正极材料。其中层状正极材料LiMnO₂具有高能量密度、高的理论容量(约285mAh/g),无污染等优点成为近几年最受关注的新型正极材料之一。目前主要研究正交结构和单斜结构的LiMnO₂,正交结构的LiMnO₂较稳定,而单斜结构LiMnO₂为热力学亚稳相,制备困难,限制其进一步的应用。此外,LiMoO₂也是一种新型重要的锂离子电池正极材料,和传统过渡金属氧化物正极材料相比,具有层状结构的LiMoO₂热稳定性好、理论容量高、循环性能优异、环保,主要合成方法是高温固相两步法,此方法过程复杂,合成时间过长。同样地,锂离子电池正极材料LiVO₂也存在类似问题,现如今合成LiVO₂正极材料主要依靠高温固相法和水热法,通过这些方法合成的LiVO₂的容量较低。针...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 锂离子电池简介
        1.2.1 锂离子电池的特点
        1.2.2 锂离子电池的工作原理
    1.3 过渡金属氧化物正极材料LiMO₂(M=Mn/Mo/V)的简介
        1.3.1 LiMnO₂正极材料
        1.3.2 LiMoO₂正极材料
        1.3.3 LiVO₂正极材料
    1.4 LiMO₂(M=Mn/Mo/V)材料的合成方法
        1.4.1 固相合成法
        1.4.2 溶胶凝胶法
        1.4.3 水热法
        1.4.4 离子交换法
    1.5 本论文主要研究内容
2 实验试剂、仪器及表征测试
    2.1 实验试剂及仪器装置
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 组装电池所需试剂材料
        2.1.3 实验仪器
    2.2 材料结构及形貌表征
        2.2.1 X射线粉末衍射分析(XRD)
        2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)
        2.2.3 透射电子显微镜(TEM)
        2.2.4 X射线光电子能谱(XPS)
    2.3 材料电化学性能测试
        2.3.1 极片制备及电池组装
        2.3.2 充放电测试
        2.3.3 循环伏安测试(CV)
        2.3.4 交流阻抗测试(EIS)
3 LiMnO₂正极材料的合成及电化学性能
    3.1 一步水热法制备LiMnO₂正极材料及其电化学性能
        3.1.1 材料的制备
        3.1.2 材料的结构形貌表征
        3.1.3 材料的电化学性能测试
        3.1.4 材料的循环伏安和交流阻抗分析
    3.2 本章小结
4 Li MoO₂的制备及其电化学性能研究
    4.1 正极材料LiMoO₂的制备及其电化学性能
        4.1.1 材料的制备
        4.1.2 材料的结构和形貌表征
        4.1.3 材料的电化学性能测试
        4.1.4 材料的循环伏安和交流阻抗分析
    4.2 本章小结
5 LiVO₂正极材料的合成及电化学性能
    5.1 两步法制备LiVO₂正极材料及其电化学性能
        5.1.1 材料的制备
        5.1.2 材料的结构和形貌表征
        5.1.3 材料的电化学性能
        5.1.4 材料的循环伏安和交流阻抗分析
    5.2 本章小结
结论
参考文献
在读期间发表的论文
后记



本文编号：3954174