锂离子电池正极材料LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 的改性研究

发布时间：2023-01-12 14:39

　　三元材料LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂是当今社会商业化应用最为广泛的一类锂离子电池材料。由于其放电比容量高、价格低廉,循环稳定性良好等优点,使得三元材料LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂吸引了大量的关注。但LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂材料存在首次不可逆容量损失较大及高压下长循环过程中容量衰减较为严重的问题。本文通过第二相复合/包覆的方式对材料进行改性,并探讨了不同包覆/复合物、不同充放电制度对材料性能的影响。论文通过球磨工艺制备了MoO₃/LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂复合正极材料。当电压范围为2.0-4.2V,MoO₃添加量从0wt.%增加到10wt.%时,复合正极... 

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 锂离子电池简介
        1.2.1 锂离子电池的发展与应用
        1.2.2 锂离子电池的结构
        1.2.3 锂离子电池的工作原理
        1.2.4 锂离子电池的特点
    1.3 锂离子电池正极材料简介
        1.3.1 正极材料的选取原则
        1.3.2 LiNi_(1-x-y)Co_xMn_yO_2 三元正极材料的发展现状
        1.3.3 LiNi_(1-x-y)Co_xMn_yO_2 三元正极材料的改性研究
    1.4 本论文的研究意义和内容
第2章 材料的合成及表征
    2.1 实验原料与仪器设备
    2.2 LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2 的改性工艺
        2.2.1 MoO_3 改性LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2
        2.2.2 Cr_8O_(21)改性LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2
        2.2.3 LaNiO_3改性LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2
    2.3 纽扣电池的组装
    2.4 材料结构的表征方法
        2.4.1 X射线衍射分析(XRD)
        2.4.2 场发射扫描电镜(FESEM)
        2.4.3 场发射透射电镜(TEM)
    2.5 电化学性能的表征方法
        2.5.1 充放电循环测试
        2.5.2 交流阻抗测试(Electrochemical impedance spectroscopy)
        2.5.3 循环伏安法测试(Cyclic Voltammetry)
第3章 MoO_3 对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2 的改性研究
    3.1 MoO_3 对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2 结构和形貌的影响
        3.1.1 MoO_3 对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2 结构的影响
        3.1.2 MoO_3 对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2 形貌的影响
    3.2 MoO_3 对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2 电化学性能的影响
        3.2.1 首次充放电测试
        3.2.2 Mo-NCM10样品不同充放电截止电压的首次充放电测试
        3.2.3 Mo-NCM10样品不同充放电截止电压的循环稳定性
        3.2.4 不同充放电截止电压下不同MoO_3添加量对循环性的影响
    3.3 MoO_3 对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2 循环伏安测试的影响
    3.4 本章小结
第4章 Cr_8O_(21)对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2 的改性研究
    4.1 Cr_8O_(21)对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2 结构和形貌的影响
        4.1.1 Cr_8O_(21)对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2 结构的影响
        4.1.2 Cr_8O_(21)对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2 形貌的影响
    4.2 Cr_8O_(21)对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2 电化学性能的影响
        4.2.1 首次充放电测试
        4.2.2 循环性能
        4.2.3 倍率性能
    4.3 Cr_8O_(21)对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2 循环伏安测试的影响
    4.4 Cr_8O_(21)对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2 交流阻抗测试的影响
    4.5 本章小结
第5章 LaNiO_3对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2 的改性研究
    5.1 LaNiO_3对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2 结构和形貌的影响
        5.1.1 LaNiO_3对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2 结构的影响
        5.1.2 LaNiO_3对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2 形貌的影响
    5.2 LaNiO_3对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2 电化学性能的影响
        5.2.1 首次充放电测试
        5.2.2 循环性能
        5.2.3 倍率性能
    5.3 LaNiO_3对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2 循环伏安测试的影响
    5.4 LaNiO_3对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2 交流阻抗测试的影响
        5.4.1 2.8 -4.2V充放电截止电压对交流阻抗的影响
        5.4.2 2.8 -4.5V充放电截止电压对交流阻抗的影响
        5.4.3 2.8 -4.7V充放电截止电压对交流阻抗的影响
    5.5 本章小结
第6章 结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的学术成果



本文编号：3730030