隨著鋰離子電池在消費電子產(chǎn)品、電動汽車等領(lǐng)域不斷擴展,電池的續(xù)航能力盡管在近些年得到了不斷的提升,但是其能量密度始終未能有突破性的拔高。究其原因,一方面受限于現(xiàn)有電池的制備工藝技術(shù)和成本限制,更主要的是現(xiàn)有的正負極材料的本征理論能量密度的限制。電極材料的質(zhì)量（體積）能量密度是其平均放電電壓和單位質(zhì)量（或體積）比容量的乘積。此外,近年來電網(wǎng)大型儲能技術(shù)的進一步發(fā)展需要電池擁有更低的成本和壽命,鈉離子電池因其豐富的鈉資源引起了廣泛關(guān)注。高能量密度的鈉離子電池研究還有待深化。本論文選擇了儲量充裕、價格便宜、價態(tài)較多的錳元素作為出發(fā)點,在鋰離子電池電極材料制備上,一方面選擇了具有4V電壓平臺的磷酸鐵錳鋰和錳酸鋰正極材料,另一方面選擇了具有高比容量型富鋰相正極材料和氧化亞錳負極材料,最終組裝了基于錳基電極的高比能鋰離子全電池。此外,通過磷酸鐵錳鋰和富鋰相電極材料電化學脫鋰嵌鈉工藝,制備了高電壓型“磷酸鐵錳鈉”和高比容量型“富鈉相”可進行可逆儲鈉,為高能量密度鈉離子電池開展了一些開創(chuàng)新研究。在第一章中,介紹了鋰離子電池的工作原理及其關(guān)鍵組件,對現(xiàn)有典型的鋰離子電池正極材料和的研究進展進行了概述。其... 

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

【文章頁數(shù)】：169 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１各類儲能技術(shù)性能比較??

于鋰離子電池，以正極材料橄欖石型ＬｉＦｅＰ０４，負極材料石墨為例，㈠?Ｃ?｜?ＬｉＰＦ６－（ＥＣ＋ＤＥＣ）丨?ＬｉＦｅＰ０４?（＋）：??極反應方程式為：??ＬｉＦｅＰ０４?■－＞?ＦｅＰ０４?＋?Ｌｉ＋?＋?ｅ＇??極反應方程式為：??６Ｃ?＋?Ｌｉ＋?＋?６ｅ?＜ｒ＾＞?ＬｉＣ６??反應式為：??ＬｉＦｅＰ０４?＋?６Ｃ?ＦｅＰ０４?＋?ＬｉＣ６??于鈉離子電池，以過渡金屬氧化物正極材料ＮａｘＭ０２、負極材料硬為（＋）ＮａｘＭ０２?丨?ＮａＣ１０４－（ＥＣ＋ＤＭＣ）?｜?Ｃ（－）：??極反應方程式為：??ＮａＭ０２?Ｎａｉ．ｘＭ０２?＋?ｘＮａ＋?＋?ｘｅ＇??極反應方程式為：??Ｃ?＋?ｘＮａ＋?＋?ｘｅ?ＮａｘＣ??：??

ｙ?ｎ］?ｙ?－？■■■？?Ｃａｒｂｏｎ??Ｙ?Ｔ?Ｔ?＇?＇?Ｌｉ＋／Ｎａ？??圖１．２鋰／鈉離子電池工作原理??對于鋰離子電池，以正極材料橄欖石型ＬｉＦｅＰ０４，負極材料石墨為例，即電??池為㈠?Ｃ?｜?ＬｉＰＦ６－（ＥＣ＋ＤＥＣ）丨?ＬｉＦｅＰ０４?（＋）：??正極反應方程式為：??ＬｉＦｅＰ０４?■＃?荊牐疲澹校埃矗牐?牐蹋椋?牐?牐澹В崳?負極反應方程式為：??６Ｃ?＋?Ｌｉ＋?＋?６ｅ?＜ｒ＾＞?ＬｉＣ６??總反應式為：??ＬｉＦｅＰ０４?＋?６Ｃ?ＦｅＰ０４?＋?ＬｉＣ６??對于鈉離子電池，以過渡金屬氧化物正極材料ＮａｘＭ０２、負極材料硬碳為例，??即電池為（＋）ＮａｘＭ０２?丨?ＮａＣ１０４－（ＥＣ＋ＤＭＣ）?｜?Ｃ（－）：??正極反應方程式為：??ＮａＭ０２?Ｎａｉ．ｘＭ０２?＋?ｘＮａ＋?＋?ｘｅ＇??負極反應方程式為：??Ｃ?＋?ｘＮａ＋?＋?ｘｅ?ＮａｘＣ??總反應式為：??ＮａＭ０２?＋?Ｃ?Ｎａｉ．ｘＭ〇ｉ?＋?ＮａｘＣ??１．２．３鋰／鈉離子電池的主要特點??鈉離子電池是由鋰離子電池衍生出的，原理相似，但是也存在諸多差異之處。??３??

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3294503