过渡金属氧化物的合成与结构调控研究
发布时间：2020-06-12 08:26
【摘要】：三元层状氧化物(LNCMO)由于具有较高放电平台、更优秀的电导率、以及更高的理论容量成为最有发展前景的锂离子电池正极材料。本论文利用溶剂热方法研究制备了不同形貌的镍钴锰三元正极材料。通过XRD、SEM、EDS分析材料的结构与形貌,并通过恒电流充放电测试、EIS测试等探究不同形貌结构对材料电化学性能的影响。通过溶剂热法合成的镍钴锰氧化物属于六方晶系,呈α-NaFeO_2层状结构,为R-3m空间点群。当溶剂热温度为180℃、表面活性剂添加量为1g/100ml时获得的材料前驱体形貌最均匀,且片层结构最完整,阳离子混排程度最小,材料的循环稳定性和倍率性能最优;通过改变Ni、Co、Mn的元素比例获得了不同形貌的镍钴锰三元正极材料,其中NCM比为5:2:3的样品具有独特片层夹球形貌,并具有最优的倍率性能。最后将纤维材料与溶剂热获得的材料进行了复合获得了全新的神经元形貌的三元正极材料,其循环稳定性与倍率性能均有较大提升。
【图文】：
图 1.1 扣式电池结构Figure 1.1 Each module of the coin cell used for testing池的工作原理内部进行两极间嵌入脱出，导致了电子在外电路进行反方子电池的充放电反应的工作原理，在充电过程，Li+从正质并进入到负极材料中，电子则从外电路转换进负极，电过程则相反，在充放电循环中，Li+在正极富 Li 层状脱出，同时在 Li+嵌入与脱出的过程中保持正负极材料出过程不改变材料的结构，则电池便有较好的可逆性。O2为正极，石墨为负极，用 LiPF6为溶质、EC 和 DMC 为如下所示[18]。正极： LiNCMO2 →← 充电放电Li1-xNCMO2+xLi+
图 1.2 锂离子电池充放电过程示意图Figure 1.2 The schematic drawing of charge-discharge processfor lithium ion batteries极材料的合成方法极材料的合成方法多样，常见的有高温固相法[19]、22]、静电纺丝法[23]、微波合成法[24]、喷雾干燥法[25]粒度、形貌、结构、结晶性的 LNCMO，进而影，Tsutomu Ohzuku[26]等在全世界范围内首次将 Li N150 ℃ 下 干 燥 ， 并 焙 烧 至 1000 ℃ 使 用 高 温)O2做为正极材料，，所制备的材料在 2.5-4.6V 之间在随后的 30 次充放电过程中表现出了 99 %的容量
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O611.62;TM912
本文编号：2709262
【图文】：
图 1.1 扣式电池结构Figure 1.1 Each module of the coin cell used for testing池的工作原理内部进行两极间嵌入脱出，导致了电子在外电路进行反方子电池的充放电反应的工作原理，在充电过程，Li+从正质并进入到负极材料中，电子则从外电路转换进负极，电过程则相反，在充放电循环中，Li+在正极富 Li 层状脱出，同时在 Li+嵌入与脱出的过程中保持正负极材料出过程不改变材料的结构，则电池便有较好的可逆性。O2为正极，石墨为负极，用 LiPF6为溶质、EC 和 DMC 为如下所示[18]。正极： LiNCMO2 →← 充电放电Li1-xNCMO2+xLi+
图 1.2 锂离子电池充放电过程示意图Figure 1.2 The schematic drawing of charge-discharge processfor lithium ion batteries极材料的合成方法极材料的合成方法多样，常见的有高温固相法[19]、22]、静电纺丝法[23]、微波合成法[24]、喷雾干燥法[25]粒度、形貌、结构、结晶性的 LNCMO，进而影，Tsutomu Ohzuku[26]等在全世界范围内首次将 Li N150 ℃ 下 干 燥 ， 并 焙 烧 至 1000 ℃ 使 用 高 温)O2做为正极材料，，所制备的材料在 2.5-4.6V 之间在随后的 30 次充放电过程中表现出了 99 %的容量
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O611.62;TM912
【参考文献】
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本文编号：2709262
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