聚乙烯醇辅助合成锂电池过渡金属正极材料的研究

发布时间：2023-02-25 23:02

　　当下,因为由过渡金属氧化物合成的电极材料,在容量、成本等方面都有着显著的优异点,同时又非常适合商业化生产,所以该类型电极材料引起了科研工作者以及商业人士的广泛关注。但是经过研究测试发现,过渡金属氧化物电极材料存在着一些弊端,例如:在电池充放电测试过程中,正极材料的晶胞体积会发生明显的变化,从而影响电极材料与电池构件接触的比表面积,进而会导致电池的容量发生改变;另外,电池的内阻也会发生明显的改变,这将会导致电池在进行倍率性能测试时出现变化。一般情况下,科研工作者通过元素掺杂,形貌构建,材料包覆等手段来解决上述提及的缺陷。过渡金属氧化物LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂电极材料由于其具有可逆容量高,结构稳定,热稳定性强,成本低廉等优点,因此受到了广大科研工作者的追捧。但是,科研人员发现过渡金属氧化物电极材料的循环稳定性在进行多次充放电循环后会出现明显的衰减现象。另外,该种材料锂离子扩散速率低也是阻碍其发展的主要原因。针对这两点问题,我们专门开展了实验研究。在本论文中,我们将实验研究分为两部分,第一部...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 文献综述
    1.1 电池的发展历史
    1.2 锂电池简介
        1.2.1 锂离子电池的研究概况
        1.2.2 锂离子电池的工作原理
        1.2.3 锂离子电池的电极材料
    1.3 锂离子电池的组件
    1.4 选题依据
第二章 实验方法
    2.1 共沉淀法与溶胶凝胶法
    2.2 锂离子电池材料的研究方法
        2.2.1 XRD测试
        2.2.2 X射线光电子能谱测试
    2.3 材料的测试分析
第三章 过渡金属Fe掺杂的LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂ 正极材料
    3.1 引言
    3.2 实验试剂与仪器设备
    3.3 实验步骤
        3.3.1 MnO₂ 微球样品制备
        3.3.2 Fe掺杂样品的制备
        3.3.3 纽扣电池的制备
    3.4 实验结果及分析
        3.4.1 表面形貌
        3.4.2 XRD结构分析
        3.4.3 电化学性能分析
    3.5 本章小结
第四章 聚乙烯醇辅助溶胶-凝胶法合成锂离子电池正极材料Li_1.25Ni_0.2Co_0.333Fe_0.133Mn_0.333O₂的电化学性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验试剂与仪器设备
    4.3 实验步骤
        4.3.1 MnO₂ 空心微球的制备
        4.3.2 PVA辅助合成法
        4.3.3 纽扣电池的制备
    4.4 实验结果及分析
        4.4.1 表面形貌
        4.4.2 材料的结构分析
        4.4.3 材料的电化学性能测试及分析
    4.5 本章小结
第五章 总结
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢



本文编号：3749357