高电压锂离子电池LiMn 0.5 Ni 0.5 O 2 正极材料的制备及性能研究
发布时间：2022-02-24 18:40
与其他储能设备相比锂离子电池以其较高的能量密度、较长的循环寿命、无记忆效应、对环境污染小、自放电率低等优点受到越来越多科学工作者的青睐。虽然锂离子电池被广泛地应用到笔记本电脑、手机、数码相机等中小型电子产品领域,但是现今的锂离子电池仍无法满足市场对储能设备的要求。正极材料是锂离子电池组成的最重要的部分,是目前制约锂离子电池性能的关键因素。层状镍锰酸锂(LiNi0.5Mn0.5O2)正极材料具有成本低、工作电压高、能量密度高、合成简单等优点受到广泛的关注。但其循环性能和倍率性能差等缺陷制约了它的发展和应用。本论文将通过不同的合成方法、钙离子掺杂以及硅酸锂表面包覆等手段来改善层状镍锰酸锂正极材料电化学性能,同时将深入的探究结构与性能之间的关系。具体地说本论文将通过固相法、溶胶凝胶法、共沉淀法与水热法等四种方法来合成层状LiNi0.5Mn0.5O2正极材料,通过对合成材料进行表征以及电化学测试发现共沉淀法合成的正极材料具有较好的结晶性,较小的组成颗粒和优良的电化...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院青海盐湖研究所)青海省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 锂离子电池简介
1.2 锂离子电池层状正极材料
1.2.1 锂离子电池正极材料的要求
1.2.2 理论容量及电化学参数
1.2.3 锂离子电池层状正极材料的分类
1.3 锂离子电池层状正极材料的合成方法
1.4 锂离子电池层状正极材料的改性方法
1.4.1 正极材料通过掺杂改性
1.4.2 正极材料通过表面包覆改性
1.5 本论文的选题思路和主要研究内容
第二章 合成方法对LiMn_(0.5)Ni_(0.5)O_2电化学性能的影响
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验药品与规格
2.2.2 实验仪器
2.2.3 合成方法
2.2.4 材料表征
2.2.5 电化学表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 材料结构表征
2.3.2 材料组分与形貌分析
2.3.3 电化学性能分析
2.3.4 机理分析
2.4 本章小结
第三章 钙掺杂提高LiMn_(0.5)Ni_(0.5)O_2的电化学性能
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验药品与规格
3.2.2 实验仪器
3.2.3 合成方法
3.2.4 材料表征
3.2.5 电化学表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 材料结构表征
3.3.2 材料组成与形貌分析
3.3.3 电化学性能分析
3.3.4 机理分析
3.4 结论
第四章 Li_2SiO_3包覆对LiMn_(0.5)Ni_(0.5)O_2结构及电化学性能的影响
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验药品与规格
4.2.2 实验仪器
4.2.3 合成方法
4.2.4 材料表征
4.2.5 电化学表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 材料结构表征
4.3.2 材料组成及价态分析
4.3.3 材料形貌分析
4.3.4 电化学性能分析
4.3.5 机理分析
4.4 结论
第五章 结论、创新点与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]The Surface Coating of Commercial LiFePO4 by Utilizing ZIF-8 for High Electrochemical Performance Lithium Ion Battery[J]. XiaoLong Xu,CongYu Qi,ZhenDong Hao,Hao Wang,JinTing Jiu,JingBing Liu,Hui Yan,Katsuaki Suganuma. Nano-Micro Letters. 2018(01)
[2]锂离子电池负极材料的研究进展[J]. 武明昊,陈剑,王崇,衣宝廉. 电池. 2011(04)
[3]LiCoO2电极材料晶体结构的XRD和TEM研究[J]. 闫时建,张敏刚,田文怀,赵海雷. 稀有金属材料与工程. 2007(03)
[4]锂离子二次电池电解质锂盐的研究进展及其发展前景[J]. 毕成良,郭爱红,陈芳,张宝贵. 天津化工. 2006(02)
[5]Cr、Al掺杂尖晶石锂锰氧化物材料研究[J]. 宋粤华. 盐湖研究. 2002(04)
[6]锂离子电池负极材料的现状与发展[J]. 吴国良. 电池. 2001(02)
[7]LiNiO2的制备与改性的探讨[J]. 唐致远,李建刚,薛建军,周征. 电池. 2001(01)
博士论文
[1]锂基陶瓷基态与缺陷性质的第一原理计算及硅酸锂中氘行为的实验研究[D]. 唐涛.中国工程物理研究院 2010
本文编号：3643300
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院青海盐湖研究所)青海省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 锂离子电池简介
1.2 锂离子电池层状正极材料
1.2.1 锂离子电池正极材料的要求
1.2.2 理论容量及电化学参数
1.2.3 锂离子电池层状正极材料的分类
1.3 锂离子电池层状正极材料的合成方法
1.4 锂离子电池层状正极材料的改性方法
1.4.1 正极材料通过掺杂改性
1.4.2 正极材料通过表面包覆改性
1.5 本论文的选题思路和主要研究内容
第二章 合成方法对LiMn_(0.5)Ni_(0.5)O_2电化学性能的影响
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验药品与规格
2.2.2 实验仪器
2.2.3 合成方法
2.2.4 材料表征
2.2.5 电化学表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 材料结构表征
2.3.2 材料组分与形貌分析
2.3.3 电化学性能分析
2.3.4 机理分析
2.4 本章小结
第三章 钙掺杂提高LiMn_(0.5)Ni_(0.5)O_2的电化学性能
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验药品与规格
3.2.2 实验仪器
3.2.3 合成方法
3.2.4 材料表征
3.2.5 电化学表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 材料结构表征
3.3.2 材料组成与形貌分析
3.3.3 电化学性能分析
3.3.4 机理分析
3.4 结论
第四章 Li_2SiO_3包覆对LiMn_(0.5)Ni_(0.5)O_2结构及电化学性能的影响
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验药品与规格
4.2.2 实验仪器
4.2.3 合成方法
4.2.4 材料表征
4.2.5 电化学表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 材料结构表征
4.3.2 材料组成及价态分析
4.3.3 材料形貌分析
4.3.4 电化学性能分析
4.3.5 机理分析
4.4 结论
第五章 结论、创新点与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]The Surface Coating of Commercial LiFePO4 by Utilizing ZIF-8 for High Electrochemical Performance Lithium Ion Battery[J]. XiaoLong Xu,CongYu Qi,ZhenDong Hao,Hao Wang,JinTing Jiu,JingBing Liu,Hui Yan,Katsuaki Suganuma. Nano-Micro Letters. 2018(01)
[2]锂离子电池负极材料的研究进展[J]. 武明昊,陈剑,王崇,衣宝廉. 电池. 2011(04)
[3]LiCoO2电极材料晶体结构的XRD和TEM研究[J]. 闫时建,张敏刚,田文怀,赵海雷. 稀有金属材料与工程. 2007(03)
[4]锂离子二次电池电解质锂盐的研究进展及其发展前景[J]. 毕成良,郭爱红,陈芳,张宝贵. 天津化工. 2006(02)
[5]Cr、Al掺杂尖晶石锂锰氧化物材料研究[J]. 宋粤华. 盐湖研究. 2002(04)
[6]锂离子电池负极材料的现状与发展[J]. 吴国良. 电池. 2001(02)
[7]LiNiO2的制备与改性的探讨[J]. 唐致远,李建刚,薛建军,周征. 电池. 2001(01)
博士论文
[1]锂基陶瓷基态与缺陷性质的第一原理计算及硅酸锂中氘行为的实验研究[D]. 唐涛.中国工程物理研究院 2010
本文编号：3643300
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3643300.html
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