可充電鋰離子電池（LIBs）具有能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、動(dòng)力性能好等優(yōu)點(diǎn),因此受到了廣泛關(guān)注。過(guò)渡金屬氧化物及其合金復(fù)合物具有高的理論容量,成本較低,對(duì)環(huán)境友好,結(jié)構(gòu)多樣性等優(yōu)點(diǎn)成為有發(fā)展?jié)摿Φ男乱淮鶯IBs負(fù)極材料。但其仍然受限于充放電過(guò)程中體積膨脹以及導(dǎo)電性差而未能產(chǎn)業(yè)化。為解決上述問(wèn)題,本論文主要通過(guò)調(diào)控微納米異質(zhì)相Co-Mn-Sn氧化物或合金材料的設(shè)計(jì)合成,在此基礎(chǔ)上,開(kāi)展了這類(lèi)材料在電化學(xué)性能的應(yīng)用研究,具體研究?jī)?nèi)容如下:（1）通過(guò)犧牲模板法調(diào)控合成Sn-Mn異質(zhì)相復(fù)合材料;在此基礎(chǔ)上,通過(guò)添加氧化石墨烯分散液,合成出均勻的Sn-Mn/GO復(fù)合材料。隨后氮?dú)庵徐褵?得到四種復(fù)合材料SnO₂/Mn₃O₄-B、SnO₂/Mn₃O₄-E、Mn₃O₄/SnO₂-700、Mn₂SnO₄/RGO,并展現(xiàn)出優(yōu)異的儲(chǔ)鋰性能,其中,在0.2 A g

【文章來(lái)源】：江蘇科技大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：108 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子電池的工作原理示意圖

LiCoO2是最早被研究同時(shí)也是研究的最長(zhǎng)的正極材料。如圖1.2所示為L(zhǎng)iCoO2晶體結(jié)構(gòu)示意圖，可知LiCoO2為六方晶系(空間群為R-3m)，3a、3b、6c的位置分別由Li、Co、O所占據(jù)，充放電過(guò)程中Li+在層間遷移，與CoO6之間進(jìn)

2(NCM111)這種具有相等的過(guò)渡金屬含量的是首次開(kāi)發(fā)的NCM材料，其晶體結(jié)構(gòu)如圖1.5所示。然而NCM111有著比較致命的缺點(diǎn)是其比容量(150 mAh g-1)不高，能量密度較低。隨著科研人不斷的開(kāi)發(fā)，具有相對(duì)低的成本，高能量密度和高的熱穩(wěn)定性，且具有的比容量為160-170 mA h g-1的LiNi0.4Co0.4Mn0.2O2(NCM442)和LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(NCM523)正極材料相繼研發(fā)出來(lái)[20, 21]。然而，這些上述材料也存在著缺點(diǎn)，其中包括相對(duì)較低的電子傳導(dǎo)性，這限制了它們的速率能力和循環(huán)性能；同時(shí)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差，這可能導(dǎo)致電池電阻增加，電池容量衰減，甚至熱失控。上述這些問(wèn)題可能歸因于Li+和Ni2+之間的混排，相對(duì)低的電導(dǎo)率，以及循環(huán)過(guò)程中層結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性。這些都與物理化學(xué)性質(zhì)如結(jié)構(gòu)、形態(tài)、粒度分布、材料的表面積以及振實(shí)密度相關(guān)，而物理化學(xué)材料的性質(zhì)可能在很大程度上受合成方法的影響。由于新能源汽車(chē)對(duì)里程的需求增加


本文編號(hào)：2944549