富锂锰基Li[Ni x Li 1/3-2x/3 Mn 2/3-x/3 ]O 2 （x=0.2,0.3,0.4）材料的电化
发布时间：2025-02-09 17:36
富锂锰基镍锰氧化物凭借自身凭借自身价格低廉、环境友好、性能优异等优点,被视为极有潜能成为未来电动汽车和储能系统首选锂电池的正极材料。但是这种材料在高电压（4.2-4.6V）下充放电内部结构不稳定,容量衰减严重,不利于电池的长期正常使用。所以必须了解富锂锰基正极材料的容量衰减机制。本文通过共沉淀法制备出三种组分的富锂锰基材料Li[NixLi（1/3-2x/3）Mn（2/3-x/3）]O2（x=0.2,0.3,0.4）,通过对材料的充电过程、循环过程、不同充放电电压状态,最终了解到材料容量衰减的内部原因。实验主要包括以下几个部分:采用共沉淀法制备出NiaMnb（OH）2前驱体,确定不同正极材料各自的最佳的合成条件。从正极材料的形貌、结构、电化学性能等方面比较出三种组分正极材料的结构和性能的异同点,结果表明Li[Ni0.2Li0.2Mn0.2]O2材料结晶...
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 锂离子电池发展和工作原理
1.2.1 锂离子电池的发展历程
1.2.2 锂离子电池的工作原理
1.3 锂电池正极材料的结构及特点
1.4 富锂正极材料的研究进展
1.4.1 富锂镍锰材料
1.4.2 富锂钴锰材料
1.4.3 富锂三元材料
1.5 锂离子电池高压性能的研究进展
1.6 锂电池充放电后结构变化的研究进展
1.7 本论文的主要研究内容及意义
第二章 Li[NixLi_((1/3-2x/3))Mn_((2/3-x/3))]O2(x=0.2,0.3,0.4)材料的制备
2.1 引言
2.2 实验原料和设备
2.3 材料制备
2.3.1 前驱体的制备
2.3.2 正极材料的合成
2.4 正极材料结构表征
2.4.1 XRD结构表征
2.4.2 SEM形貌表征
2.4.3 正极材料的成分确定
2.4.4 正极材料比表面分析
2.5 材料电化学性能测试
2.5.1 电池制作
2.5.2 三种材料的循环性能
2.5.3 倍率性能测试
2.6 本章小结
第三章 结构变化对Li[Ni0.3Li0.133Mn0.567]O2材料电化学性能的影响
3.1 引言
3.2 实验部分
3.3 电化学表征
3.3.1 首次充电测试
3.3.2 循环伏安测试
3.3.3 不同次数电化学性能测试
3.3.4 不同电压电化学性能测试
3.4 材料结构表征
3.4.1 充电过程的XRD测试
3.4.2 充电过程的TEM分析
3.4.3 不同次数XRD分析
3.4.4 不同次数TEM分析
3.4.5 不同电压的XRD表征
3.4.6 XPS测试分析
3.5 本章小结
第四章 结构变化对Li[Ni0.2Li0.2Mn0.6]O2材料电化学性能的影响
4.1 引言
4.2 实验部分
4.3 电化学性能测试
4.3.1 首次充电分析
4.3.2 循环伏安测试
4.3.3 不同循环次数性能测试
4.3.4 不同电压电化学性能测试
4.4 内部结构表征
4.4.1 充电过程的XRD测试
4.4.2 不同循环次数后材料的XRD测试
4.4.3 不同电压XRD分析
4.5 本章小结
第五章 结构变化对Li[Ni0.4Li0.07Mn0.53]O2材料的电化学性能的影响
5.1 引言
5.2 实验部分
5.3 电化学性能测试
5.3.1 首次充电测试
5.3.2 循环伏安测试
5.3.3 不同次数电化学性能测试
5.3.4 不同电压下充放电电化学性能
5.4 结构表征
5.4.1 首次充电结构表征
5.4.2 不同循环次数材料的XRD测试
5.4.3 不同电压充放电的XRD图谱
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
本文编号：4032614
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 锂离子电池发展和工作原理
1.2.1 锂离子电池的发展历程
1.2.2 锂离子电池的工作原理
1.3 锂电池正极材料的结构及特点
1.4 富锂正极材料的研究进展
1.4.1 富锂镍锰材料
1.4.2 富锂钴锰材料
1.4.3 富锂三元材料
1.5 锂离子电池高压性能的研究进展
1.6 锂电池充放电后结构变化的研究进展
1.7 本论文的主要研究内容及意义
第二章 Li[NixLi_((1/3-2x/3))Mn_((2/3-x/3))]O2(x=0.2,0.3,0.4)材料的制备
2.1 引言
2.2 实验原料和设备
2.3 材料制备
2.3.1 前驱体的制备
2.3.2 正极材料的合成
2.4 正极材料结构表征
2.4.1 XRD结构表征
2.4.2 SEM形貌表征
2.4.3 正极材料的成分确定
2.4.4 正极材料比表面分析
2.5 材料电化学性能测试
2.5.1 电池制作
2.5.2 三种材料的循环性能
2.5.3 倍率性能测试
2.6 本章小结
第三章 结构变化对Li[Ni0.3Li0.133Mn0.567]O2材料电化学性能的影响
3.1 引言
3.2 实验部分
3.3 电化学表征
3.3.1 首次充电测试
3.3.2 循环伏安测试
3.3.3 不同次数电化学性能测试
3.3.4 不同电压电化学性能测试
3.4 材料结构表征
3.4.1 充电过程的XRD测试
3.4.2 充电过程的TEM分析
3.4.3 不同次数XRD分析
3.4.4 不同次数TEM分析
3.4.5 不同电压的XRD表征
3.4.6 XPS测试分析
3.5 本章小结
第四章 结构变化对Li[Ni0.2Li0.2Mn0.6]O2材料电化学性能的影响
4.1 引言
4.2 实验部分
4.3 电化学性能测试
4.3.1 首次充电分析
4.3.2 循环伏安测试
4.3.3 不同循环次数性能测试
4.3.4 不同电压电化学性能测试
4.4 内部结构表征
4.4.1 充电过程的XRD测试
4.4.2 不同循环次数后材料的XRD测试
4.4.3 不同电压XRD分析
4.5 本章小结
第五章 结构变化对Li[Ni0.4Li0.07Mn0.53]O2材料的电化学性能的影响
5.1 引言
5.2 实验部分
5.3 电化学性能测试
5.3.1 首次充电测试
5.3.2 循环伏安测试
5.3.3 不同次数电化学性能测试
5.3.4 不同电压下充放电电化学性能
5.4 结构表征
5.4.1 首次充电结构表征
5.4.2 不同循环次数材料的XRD测试
5.4.3 不同电压充放电的XRD图谱
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
本文编号：4032614
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/4032614.html
