富锂锰氧锂离子电池新体系的设计与性能研究

发布时间：2017-12-25 12:09

  本文关键词：富锂锰氧锂离子电池新体系的设计与性能研究　出处：《吉林大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：新型富锂锰氧正极材料因其优异的电化学性能（较高的可逆比容量及工作电压）被认为是最具潜力的新一代动力锂离子电池正极材料。然而，在实际应用中仍然存在着诸如：负极材料的选择，电位匹配、能量匹配以及宽电压区间内电池的安全性等问题。本论文以富锂锰氧化合物作为正极材料，，构建其与三类典型的负极材料（商用石墨负极、钛酸锂负极和纳米硅碳负极）全电池系统，探讨了全电池工作电压的选择、正负极质量配比和库伦效率等技术指标对体系电化学性能的影响，为深刻理解以富锂锰氧化合物为正极材料的全电池中的科学问题及其商业化应用奠定了坚实的基础。 本论文首先探讨了通过半电池充放电曲线拟合全电池充放电曲线的匹配原则，为实验上构建全电池系统及选择合适的电压区间提供了必要的理论依据。采用溶胶凝胶法制备了高比容量富锂锰氧正极材料，并将其与商用石墨负极材料组装高比能锂离子二次电池体系，探索了不同电压区间对全电池电化学性能的影响。其次，选择具有“零应变”特性的钛酸锂负极材料与富锂锰氧正极材料构建了全电池体系，通过调节正负极之间的质量配比，研究其电化学性能的演变规律；进一步，我们还探讨了两种全电池体系（富锂/石墨和富锂/钛酸锂）电化学性质的差异。最后，采用碳热还原法制备纳米SixO/C复合材料，研究了其在半电池系统中的电化学性质；并探索性的将其与富锂锰氧正极材料匹配全电池，并对其电化学性质进行了研究。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM912

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本文编号：1332765