一次大颗粒LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 正极材料制备及性能研究
发布时间：2021-01-31 06:57
正极材料作为目前锂离子电池的性能短板制约着锂离子电池的应用范围,锂离子电池的比容量、电压、循环性能等均受限于现有正极材料制备技术。高镍三元LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（NCM811）正极材料在高温制备过程中需要高氧含量环境以构建有序层状结构,合适的烧结气氛工艺有利于制备高性能正极材料并且节约成本。一次颗粒尺寸达到微米级且不发生团聚的NCM811材料具有比现行主流二次球型颗粒材料更高的压力承受能力而具备更高的压实密度,有利于提高电池的体积比能量,适合用于动力电池。目前对于一次大颗粒NCM811正极材料制备方法的报导较少。利用商业前驱体,本文从气体流速及烧结过程中反应氧浓度方面研究烧结气氛工艺与材料结构及性能之间的关系。气体流速过快会带走过多锂源,导致反应物不足,而氧含量过量或不足的环境均会导致材料性能下降。在气体流速为0.2 L min-1,高温烧结时间为15 h,烧结气氛氧含量为50%工艺条件下,能制备出具有较高电化学性能的NCM811正极材料。93%氧含量下所制备的...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【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 课题背景及研究的目的和意义
1.2 锂离子电池发展概述
1.3 锂离子电池组成及工作原理
1.3.1 锂离子电池的工作原理
1.3.2 锂离子电池的正极材料
1.3.3 锂离子电池的负极材料
1.3.4 电解液及隔膜
1.4 锂离子电池正极材料发展概述
1.4.1 层状结构正极材料
1.4.2 尖晶石结构正极材料
1.4.3 橄榄石结构正极材料
0.8Co0.1Mn0.1O2 正极材料"> 1.5 高镍三元LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 正极材料
1.5.1 存在的问题
1.5.2 改性研究
1.6 本文的主要研究内容
第2章 实验材料与研究方法
2.1 化学药品与实验仪器
2.1.1 实验仪器
2.1.2 主要化学药品
2.2 材料制备方法
2.2.1 固相烧结制备正极材料
2.2.2 固相法制备一次大颗粒正极材料
2.3 材料的物理及电化学表征方法
2.3.1 物理表征
2.3.2 电化学性能测试
第3章 烧结气氛工艺对正极材料性能的影响
3.1 引言
3.2 气体流速对材料性能的影响
3.2.1 气体流速对材料形貌与结构的影响
3.2.2 气体流速对材料电化学性能的影响
3.3 气体氧含量对材料性能的影响
3.3.1 氧含量对材料形貌与结构的影响
3.3.2 氧气含量对材料电化学性能的影响
3.4 烧结物质质量对材料性能的影响
3.4.1 烧结物质质量对材料形貌与结构的影响
3.4.2 烧结物质质量对材料电化学性能的影响
3.5 本章小结
0.8Co0.1Mn0.1O2 正极材料制备工艺研究">第4章 一次大颗粒LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 正极材料制备工艺研究
4.1 引言
4.2 配锂量对材料性能的影响
4.2.1 配锂量对材料形貌与结构的影响
4.2.2 配锂量对材料电化学性能的影响
4.3 烧结温度对材料性能的影响
4.3.1 烧结温度对材料形貌与结构的影响
4.3.2 烧结温度对材料电化学性能的影响
4.4 烧结时间对材料性能的影响
4.4.1 烧结时间对材料形貌与结构的影响
4.4.2 烧结时间对材料电化学性能的影响
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]锂离子电池隔膜技术研究进展[J]. 封志芳,肖勇,温旭明,周志军. 江西化工. 2019(01)
[2]锂离子电池基础科学问题（Ⅷ）——负极材料[J]. 罗飞,褚赓,黄杰,孙洋,李泓. 储能科学与技术. 2014(02)
[3]锂离子电池基础科学问题（VII）——正极材料[J]. 马璨,吕迎春,李泓. 储能科学与技术. 2014(01)
[4]层状LiMnO2正极材料的研究进展[J]. 钟辉,周燕芳,许惠. 化学通报. 2003(07)
博士论文
[1]锂离子电池富镍正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2制备及改性研究[D]. 刘宝生.哈尔滨工业大学 2018
[2]尖晶石型锰系锂离子电池正极材料表面包覆及其应用研究[D]. 赖飞燕.广西师范大学 2018
[3]锂离子电池宽温电解液体系的构建与性能研究[D]. 张丽娟.中国科学院大学(中国科学院青海盐湖研究所) 2018
本文编号：3010406
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【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 课题背景及研究的目的和意义
1.2 锂离子电池发展概述
1.3 锂离子电池组成及工作原理
1.3.1 锂离子电池的工作原理
1.3.2 锂离子电池的正极材料
1.3.3 锂离子电池的负极材料
1.3.4 电解液及隔膜
1.4 锂离子电池正极材料发展概述
1.4.1 层状结构正极材料
1.4.2 尖晶石结构正极材料
1.4.3 橄榄石结构正极材料
0.8Co0.1Mn0.1O2 正极材料"> 1.5 高镍三元LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 正极材料
1.5.1 存在的问题
1.5.2 改性研究
1.6 本文的主要研究内容
第2章 实验材料与研究方法
2.1 化学药品与实验仪器
2.1.1 实验仪器
2.1.2 主要化学药品
2.2 材料制备方法
2.2.1 固相烧结制备正极材料
2.2.2 固相法制备一次大颗粒正极材料
2.3 材料的物理及电化学表征方法
2.3.1 物理表征
2.3.2 电化学性能测试
第3章 烧结气氛工艺对正极材料性能的影响
3.1 引言
3.2 气体流速对材料性能的影响
3.2.1 气体流速对材料形貌与结构的影响
3.2.2 气体流速对材料电化学性能的影响
3.3 气体氧含量对材料性能的影响
3.3.1 氧含量对材料形貌与结构的影响
3.3.2 氧气含量对材料电化学性能的影响
3.4 烧结物质质量对材料性能的影响
3.4.1 烧结物质质量对材料形貌与结构的影响
3.4.2 烧结物质质量对材料电化学性能的影响
3.5 本章小结
0.8Co0.1Mn0.1O2 正极材料制备工艺研究">第4章 一次大颗粒LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 正极材料制备工艺研究
4.1 引言
4.2 配锂量对材料性能的影响
4.2.1 配锂量对材料形貌与结构的影响
4.2.2 配锂量对材料电化学性能的影响
4.3 烧结温度对材料性能的影响
4.3.1 烧结温度对材料形貌与结构的影响
4.3.2 烧结温度对材料电化学性能的影响
4.4 烧结时间对材料性能的影响
4.4.1 烧结时间对材料形貌与结构的影响
4.4.2 烧结时间对材料电化学性能的影响
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]锂离子电池隔膜技术研究进展[J]. 封志芳,肖勇,温旭明,周志军. 江西化工. 2019(01)
[2]锂离子电池基础科学问题（Ⅷ）——负极材料[J]. 罗飞,褚赓,黄杰,孙洋,李泓. 储能科学与技术. 2014(02)
[3]锂离子电池基础科学问题（VII）——正极材料[J]. 马璨,吕迎春,李泓. 储能科学与技术. 2014(01)
[4]层状LiMnO2正极材料的研究进展[J]. 钟辉,周燕芳,许惠. 化学通报. 2003(07)
博士论文
[1]锂离子电池富镍正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2制备及改性研究[D]. 刘宝生.哈尔滨工业大学 2018
[2]尖晶石型锰系锂离子电池正极材料表面包覆及其应用研究[D]. 赖飞燕.广西师范大学 2018
[3]锂离子电池宽温电解液体系的构建与性能研究[D]. 张丽娟.中国科学院大学(中国科学院青海盐湖研究所) 2018
本文编号：3010406
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3010406.html
