隨著市場需求的急劇增加,鋰離子電池的應(yīng)用領(lǐng)域從小型的電子設(shè)備向大型的電動汽車及儲能設(shè)備拓展。因而對鋰離子電池提出了更高的要求,如高能量密度、長循環(huán)使用壽命、高安全性等。因此,提高正極材料的能量密度成為當(dāng)前研究的重點。LiNio.5Mn1.5O4正極材料具有高工作電壓（4.7V）,高能量密度（658 Wh kg-1）,且原材料來源豐富、無毒害且制備方法簡便。因此,尖晶石型的LiNi0.5Mn1.5O4是未來鋰離子電池最有應(yīng)用前景的電極材料之一。在本論文中,采用了多種改性方法如離子摻雜,表面包覆等方法來提高LiNi0.5Mn1.5O4正極材料的電化學(xué)性能。第一章介紹了鋰離子電池的原理、發(fā)展歷程、應(yīng)用以及正負極材料。另外,重點描述了LiNi0.5Mn1.5O4正極材料的現(xiàn)狀及對其電化學(xué)性能進行改性的多種方法。第二章列出了實驗中需要的化學(xué)試劑和儀器設(shè)備。然后介紹了電極片的制備過程及鋰離子紐扣電池的組裝,最后介紹了電化學(xué)性能考察時采用的儀器設(shè)備等。在第三章中,采用丙烯酸熱聚合的方法制備了 Cu、Mg、Zn分別摻雜的LiNi0.5Mn1.5O4正極材料。Cu和Mg分別摻雜的LiNi0.5Mn1.5... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：153 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池簡介
        1.2.1 鋰離子電池工作原理
        1.2.2 鋰離子電池組成
    1.3 鋰離子電池的正極材料
        1.3.1 LiMO_2 (M=Ni,Co,Mn)層狀正極材料
        1.3.2 LiMPO_4 (M=Fe,Mn,Ni,Co)層狀正極材料
        1.3.3 LiM_2O_4 (M=Ni,Mn)尖晶石正極材料
        1.3.4 LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料的改性研究
    1.4 鋰離子電池負極材料
    1.5 本論文研究背景和內(nèi)容
    參考文獻
第二章 實驗儀器及方法
    2.1 主要藥品
    2.2 本論文工作采用的實驗儀器和方法
        2.2.1 材料合成設(shè)備
        2.2.2 樣品表征分析方法
        2.2.3 電極片制備和電池組裝
        2.2.4 電池電化學(xué)性能測試
第三章 Cu~(2+),Mg~(2+)和Zn~(2+)摻雜的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4尖晶石材料性能比較
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 樣品制備
        3.2.2 樣品表征和性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 樣品形貌結(jié)構(gòu)
        3.3.2 室溫下電化學(xué)性能考察
        3.3.3 高溫(55℃)電化學(xué)性能考察
        3.3.4 樣品的原子結(jié)構(gòu)模型示意圖
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 P4_332和Fd3m型LiNi_(0.45)Cu_(0.05)Mn_(1.5)O_4的性能比較及Cu摻雜量考察
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 樣品制備
        4.2.2 樣品表征和性能測試
    4.3 F型和P型LiNi_(0.45)Cu_(0.05)Mn_(1.5)O_4性能比較
        4.3.1 樣品形貌結(jié)構(gòu)
        4.3.2 室溫下電化學(xué)性能考察
        4.3.3 高溫(55℃)電化學(xué)性能考察
        4.3.4 F型LNM-Cu-9樣品Cu摻雜量考察
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 濕磨法制備CuO/MnO_2/ZnO包覆LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4尖晶石材料的改性研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 樣品制備
        5.2.2 樣品表征和性能測試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 CuO/MnO_2/ZnO包覆樣品的性能
    5.4 MnO_2包覆量的性能考察
    5.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第六章 醇水輔助沉淀法制備Co_3O_4包覆改性的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4性能研究
    6.1 引言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 樣品制備
        6.2.2 樣品表征和電化學(xué)性能測試
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 醇水比對Co_3O_4包覆樣品的性能影響
        6.3.2 R1時Co_3O_4包覆量考察
    6.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第七章 核殼結(jié)構(gòu)的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4微球合成及性能研究
    7.1 前言
    7.2 實驗部分
    7.3 實心、空心和核殼結(jié)構(gòu)的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4樣品性能比較
    7.4 小結(jié)
    參考文獻
第八章 論文總結(jié)與未來工作展望
    8.1 本論文創(chuàng)新點
    8.2 本論文不足之處
    8.3 未來工作的展望
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果



本文編號：3174595