CTAB辅助水热法合成LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 锂电池正极材料

发布时间：2021-05-16 08:00

　　自从锂离子电池1990年实现商业化以来,已经得到广泛应用。随着科技的发展,人们对锂离子电池性能要求的也越来越高,Li Co O2作正极材料的锂电池已经不能满足用户的需要。因此,开发出新型的锂电池正极材料成为大幅度提高锂离子电池性能的突破点。Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2综合了Li Co O2、Li Ni O2、Li Mn O2三种正极材料的优点,由于三种过渡金属的协同效应,其综合性能优于其中任何一种一元正极材料。本文参考了共沉淀法的反应原理,采用水热法与固相反应法相结合的制备工艺合成锂离子电池复合正极材料Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2,并研究了制备过程中水热反应温度、反应时间、CTAB（Hexade cyltrimethyl ammonium Bromide十六烷基三甲基溴化铵）浓度对产物的影响。利用XRD、SEM、EDS对产物物相和形貌进行了分析表征,并利用电池测试系统对材料的电化学性能进行测试,通过对比试验得到了CTAB辅助水热法制备Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2材料的最佳工艺参数。实验结果总结如下:（1）根据理论探讨和实验证明方法结合证实,传统共沉淀... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 锂离子电池的发展史
    1.3 锂电池工作原理
    1.4 锂离子电池正极材料
        1.4.1 层状正极材料
        1.4.2 尖晶石正极材料
        1.4.3 橄榄石LIFEPO_4正极材料
        1.4.4 层状三元LINI_(1/3)CO_(1/3)MN_(1/3)O_2材料
    1.5 三元材料的制备方法
    1.6 本论文研究的目的及意义
        1.6.1 论文研究背景
        1.6.2 论文研究内容
        1.6.3 创新点
第二章 实验部分
    2.1 引言
    2.2 实验材料与仪器
    2.3 水热法合成LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料流程
    2.4 材料物性表征
        2.4.1 XRD检测表征
        2.4.2 SEM检测表征
        2.4.3 EDS检测表征
    2.5 电化学性能综合测试
        2.5.1 实验电池组装
        2.5.2 循环特性测试
    2.6.本章小结
第三章 LINI_(1/3)CO_(1/3)MN_(1/3)O_2前驱体的生长机理研究
    3.1 引言
    3.2 不同氨水浓度条件下LINI_(1/3)CO_(1/3)MN_(1/3)O_2材料的制备
    3.3 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2物相分析
        3.3.1 XRD数据分析
        3.3.2 SEM图像分析
        3.3.3 EDS数据分析
    3.4 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2循环特性分析
    3.5 氨水在合成LINI_(1/3)CO_(1/3)MN_(1/3)O_2的反应机理
    3.6 本章小结
第四章 CTAB辅助水热法制备LINI_(1/3)CO_(1/3)MN_(1/3)O_2正极材料
    4.1 引言
    4.2 不同水热反应温度合成LINI_(1/3)CO_(1/3)MN_(1/3)O_2材料
        4.2.1 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2物相分析
        4.2.2 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2循环特性分析
    4.3 不同水热反应时间合成LINI_(1/3)CO_(1/3)MN_(1/3)O_2材料
        4.3.1 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2物相分析
        4.3.2 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2循环特性分析
    4.4 不同CTAB浓度合成LINI_(1/3)CO_(1/3)MN_(1/3)O_2材料
        4.4.1 Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2物相分析
        4.4.2 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2循环特性分析
    4.5 全章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]pH和加料方式对选择性沉淀分离镍锰的影响[J]. 何显达,许开华,陈尧,陈艳红,王勤,叶红齐.  湿法冶金. 2011(04)
[2]锂离子电池正极材料的研究进展[J]. 马玉茹,孙少瑞,张丽娟,夏定国.  新材料产业. 2009(03)
[3]Effects of synthesis conditions on the structural and electrochemical properties of layered LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 cathode material via oxalate co-precipitation method[J]. TIAN Huaa, b, YE Naiqinga, b, LIU Dana, b, and LI Wenqunb a Key Laboratory of New Processing Technology for Nonferrous Metals and Materials, Ministry of Education of China, Guilin 541004, China. b Department of Materials and Chemistry Engineering, Guilin University of Technology, Guilin 541004, China..  Rare Metals. 2008(06)
[4]尖晶石型LiMn2O4容量衰减因素及改性研究进展[J]. 唐致远,王雷,胡冉.  材料工程. 2006(S1)
[5]共沉淀法制备镍、钴、锰复合碳酸盐的热力学分析[J]. 苏继桃,苏玉长,赖智广,禹萍,何显达.  硅酸盐学报. 2006(06)
[6]锂离子电池正极材料LiNiO2存在的问题与解决办法[J]. 叶乃清,刘长久,沈上越.  无机材料学报. 2004(06)
[7]电动汽车锂离子动力电池系统的研制[J]. 冯熙康,王伯良,陈爱松,杨清新.  电源技术. 2002(02)
[8]锂离子蓄电池正极材料LiMn2O4的研究进展[J]. 陈彦彬,韩景立,张刚,刘庆国.  电源技术. 2000(04)

博士论文
[1]锂离子电池正极材料Li[Ni，Co，Mn]O2的制备及性能研究[D]. 郭瑞.哈尔滨工业大学 2009

硕士论文
[1]层状镍钴锰酸锂正极材料的合成与性能研究[D]. 唐立成.重庆大学 2012



本文编号：3189306