锰基氧化物纳米材料的合成与电化学性能研究

发布时间：2025-02-07 18:56

　　锰基氧化物作为锂离子电池的正极材料因其良好的电化学性能、制备成本低和无污染等优点引起了人们的广泛研究,其中以循环稳定性较好的尖晶石型LiMn₂O₄和理论比容量较高的层状LiMnO₂为代表。本论文通过水热法和高温固相法制备了不同形貌的LiMn₂O₄和LiMnO₂正极材料,通过XRD、SEM、HR-TEM、恒电流充放电、电化学交流阻抗（EIS）等测试手段对最终产物的晶体结构、形貌的形成机制和电化学性能进行了分析和探讨。首先通过水热法与高温固相法制备了球形LiMn₂O₄,研究了不同锂源对产物形貌和电化学性能影响;采用有机溶剂辅助水热法与高温固相法制备了立方体和球体的LiMn₂O₄,研究了有机溶剂的添加量对前驱体产物的形貌和最终产物电化学性能的影响;通过水热法合成了立方体和球体的层状LiMnO₂正极材料,研究了水热温度对最终产物的形貌与电化学性能的影响;最后...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1锂离子电池工作原理图

图1.1锂离子电池工作原理图Figure1.1PrincipleDiagramofLithiumIonBattery池正极材料正极和负极材料是决定锂离子电池电化学性能料主要以石墨为代表，理论容量为372mAh/g的理论容量。从电池功率密度的角度来分析，负池的....

图1.2层状LiCoO2的晶胞结构示意图

图1.2层状LiCoO2的晶胞结构示意图Figure1.2TheunitcelllayerstructureofLiCoO2极材料是目前商业化程度最高，实际应用最为广泛的LiCoO2属于层状岩盐结构（α-NaFeO2），六方晶系R3a=0.281nm，....

图1.3层状LiNiO2的晶胞结构示意图

LiNiO2中的氧原子采取面心立方排列的方式，Ni原子层与O原子层构成二维隧道为锂离子的脱嵌提料的理论比容量为275mAh/g，首次放电比容量可以大部分都属于不可逆容量。这主要是由于层状结构中位分镍离子（Ni2+）所取代，之所以会在LiNiO2中会存在成过程中Ni2....

图1.4橄榄石型LiFePO4的晶胞结构示意图

O4，因此不会导致大程度上的材料体积变化，从而橄榄石有良好的循环稳定性。橄榄石型LiFePO4正极材料的理论于结构中P-O键的强相互作用使其结构稳定性与热稳定性[48]。但是，较低的电导率和锂离子扩散速率是橄榄石型L缺陷[49,50]。研究者们认为在锂离子的扩散过程中，....

本文编号：4031150