Li 2 MO 3 (M=Zr、Si)包覆富鋰錳基正極材料的制備及其性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-28 13:43
目前,鋰離子電池得到了廣泛的應(yīng)用,需不斷研究以滿足人們對(duì)新應(yīng)用日益增長(zhǎng)的需求。層狀的富鋰錳基正極材料x(chóng)Li2MnO3·(1-x)LiMO2(0<x<1,M=Mn、Co、Ni),成本較低且無(wú)毒害作用,相比于傳統(tǒng)正極材料(LiCoO2、LiFePO4等)具有更高的比容量(大于200 mAh·g-1)。但它仍存在首次不可逆容量損失和低的庫(kù)倫效率、倍率性能和循環(huán)性能差等瓶頸問(wèn)題。本文以二元富鋰材料Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2為研究對(duì)象,采用鋰離子導(dǎo)體型材料Li2MO3(M=Zr、Si)對(duì)優(yōu)化后的本體材料Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2進(jìn)行包覆改性,以改善材料的首次庫(kù)倫效率、循環(huán)性能和倍率性能為目標(biāo),研究?jī)?nèi)容如下:...
【文章來(lái)源】:石家莊鐵道大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鋰離子電池工作原理示意圖
1-2 Li2MnO3(左);LiMO2(M = Co、Ni、Mn 等)(右)的層狀結(jié)構(gòu)示意eray 等[3]發(fā)現(xiàn)富鋰材料是 Li2MnO3和 LiMO2的兩相固溶體。Bareo 等[15]采用 X 射線衍射儀、分析電子顯微鏡和 X 現(xiàn),富鋰材料 Li1.2Co0.4Mn0.4O2是由 LiCoO2和 Li2MnO3ohanty 等[16]運(yùn)用中子衍射和磁化率技術(shù)對(duì)相對(duì)原子量較小果證明 Li1.2Mn0.55Ni0.15Co0.10O2中單斜 Li2MnO3相和三角 而,部分學(xué)者認(rèn)為富鋰材料為單相結(jié)構(gòu)。例如,Jarvis等[17]運(yùn)Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2中不存在 R 3m 相,且沿著(001)面方向?yàn)槠涫蔷哂卸鄠(gè)面缺陷的單一 C2/m 相。Dahn 等[18]通過(guò)和化學(xué)組成對(duì)富鋰材料結(jié)構(gòu)和性能的影響,同樣認(rèn)為富鋰所述,因化學(xué)組成、合成方式等會(huì)對(duì)富鋰材料結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影地劃分為兩相結(jié)構(gòu)或單相結(jié)構(gòu)。
部分 Li+無(wú)法回嵌到原來(lái)的晶格空位。針對(duì)這一問(wèn)題,可式提前激活 Li2MnO3相。Rossouw 等錯(cuò)誤!未找到引用源。將 Li2Mn理使其發(fā)生 Li+/H+質(zhì)子交換反應(yīng),使少量 Li2O 提前脫出少不可逆容量的損失。但是,酸處理會(huì)破壞富鋰材料表中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性變差。另外,預(yù)處理只預(yù)先激活 Li2MnO3高,實(shí)際上電化學(xué)性能并沒(méi)有實(shí)質(zhì)性提高。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]富鋰錳基正極材料的研究進(jìn)展[J]. 薛兵,王慶莉. 電源技術(shù). 2019(02)
[2]共沉淀法制備微納結(jié)構(gòu)LiNi0.5Mn1.5O4材料性能研究[J]. 李剛炎,李宇杰,鄭春滿,蓋新璐. 電源技術(shù). 2019(01)
[3]LiFePO4電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理、制備及改性研究新進(jìn)展[J]. 張英杰,朱子翼,董鵬,邱振平,梁慧新,李雪. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[4]Li1.2Ni0.2Mn0.6O2溶膠-凝膠制備與電化學(xué)性能研究[J]. 孫鎮(zhèn),向延鴻,李劍,吳賢文,劉志雄,伍建華,熊利芝,何則強(qiáng),吳顯明. 現(xiàn)代化工. 2017(05)
[5]高能量密度鋰離子電池用富鋰正極材料[J]. 嚴(yán)武渭,柳永寧,崇少坤,周亞萍,劉建國(guó),鄒志剛. 化學(xué)進(jìn)展. 2017(Z2)
[6]鋰離子電池用富鋰錳基正極材料的研究進(jìn)展[J]. 岳鵬. 山東化工. 2016(18)
[7]ZrO2包覆富鋰正極材料Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2[J]. 蘇銀利,王丹,陳麗,單忠強(qiáng). 化學(xué)工業(yè)與工程. 2015(04)
[8]葡萄糖對(duì)溶膠凝膠法制備Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2正極材料性能的影響[J]. 王力臻,徐勇,方華,高海麗. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[9]電動(dòng)汽車(chē)與鋰離子電池[J]. 黃學(xué)杰. 物理. 2015(01)
[10]溶膠凝膠法合成富鋰正極材料Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2及性能表征[J]. 趙雪玲,唐道平,麥永津,趙欣悅,王素清,張靈志. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
博士論文
[1]鋰離子電池富鋰錳基正極材料的研究與電池低成本化分析[D]. 趙桃林.北京理工大學(xué) 2015
[2]鋰離子電池正極材料Li-Ni-Mn-O體系的制備與改性研究[D]. 竇樹(shù)梅.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]高容量富鋰正極材料Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2的制備與改性研究[D]. 王丹.天津大學(xué) 2013
本文編號(hào):3368622
【文章來(lái)源】:石家莊鐵道大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鋰離子電池工作原理示意圖
1-2 Li2MnO3(左);LiMO2(M = Co、Ni、Mn 等)(右)的層狀結(jié)構(gòu)示意eray 等[3]發(fā)現(xiàn)富鋰材料是 Li2MnO3和 LiMO2的兩相固溶體。Bareo 等[15]采用 X 射線衍射儀、分析電子顯微鏡和 X 現(xiàn),富鋰材料 Li1.2Co0.4Mn0.4O2是由 LiCoO2和 Li2MnO3ohanty 等[16]運(yùn)用中子衍射和磁化率技術(shù)對(duì)相對(duì)原子量較小果證明 Li1.2Mn0.55Ni0.15Co0.10O2中單斜 Li2MnO3相和三角 而,部分學(xué)者認(rèn)為富鋰材料為單相結(jié)構(gòu)。例如,Jarvis等[17]運(yùn)Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2中不存在 R 3m 相,且沿著(001)面方向?yàn)槠涫蔷哂卸鄠(gè)面缺陷的單一 C2/m 相。Dahn 等[18]通過(guò)和化學(xué)組成對(duì)富鋰材料結(jié)構(gòu)和性能的影響,同樣認(rèn)為富鋰所述,因化學(xué)組成、合成方式等會(huì)對(duì)富鋰材料結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影地劃分為兩相結(jié)構(gòu)或單相結(jié)構(gòu)。
部分 Li+無(wú)法回嵌到原來(lái)的晶格空位。針對(duì)這一問(wèn)題,可式提前激活 Li2MnO3相。Rossouw 等錯(cuò)誤!未找到引用源。將 Li2Mn理使其發(fā)生 Li+/H+質(zhì)子交換反應(yīng),使少量 Li2O 提前脫出少不可逆容量的損失。但是,酸處理會(huì)破壞富鋰材料表中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性變差。另外,預(yù)處理只預(yù)先激活 Li2MnO3高,實(shí)際上電化學(xué)性能并沒(méi)有實(shí)質(zhì)性提高。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]富鋰錳基正極材料的研究進(jìn)展[J]. 薛兵,王慶莉. 電源技術(shù). 2019(02)
[2]共沉淀法制備微納結(jié)構(gòu)LiNi0.5Mn1.5O4材料性能研究[J]. 李剛炎,李宇杰,鄭春滿,蓋新璐. 電源技術(shù). 2019(01)
[3]LiFePO4電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理、制備及改性研究新進(jìn)展[J]. 張英杰,朱子翼,董鵬,邱振平,梁慧新,李雪. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[4]Li1.2Ni0.2Mn0.6O2溶膠-凝膠制備與電化學(xué)性能研究[J]. 孫鎮(zhèn),向延鴻,李劍,吳賢文,劉志雄,伍建華,熊利芝,何則強(qiáng),吳顯明. 現(xiàn)代化工. 2017(05)
[5]高能量密度鋰離子電池用富鋰正極材料[J]. 嚴(yán)武渭,柳永寧,崇少坤,周亞萍,劉建國(guó),鄒志剛. 化學(xué)進(jìn)展. 2017(Z2)
[6]鋰離子電池用富鋰錳基正極材料的研究進(jìn)展[J]. 岳鵬. 山東化工. 2016(18)
[7]ZrO2包覆富鋰正極材料Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2[J]. 蘇銀利,王丹,陳麗,單忠強(qiáng). 化學(xué)工業(yè)與工程. 2015(04)
[8]葡萄糖對(duì)溶膠凝膠法制備Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2正極材料性能的影響[J]. 王力臻,徐勇,方華,高海麗. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[9]電動(dòng)汽車(chē)與鋰離子電池[J]. 黃學(xué)杰. 物理. 2015(01)
[10]溶膠凝膠法合成富鋰正極材料Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2及性能表征[J]. 趙雪玲,唐道平,麥永津,趙欣悅,王素清,張靈志. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
博士論文
[1]鋰離子電池富鋰錳基正極材料的研究與電池低成本化分析[D]. 趙桃林.北京理工大學(xué) 2015
[2]鋰離子電池正極材料Li-Ni-Mn-O體系的制備與改性研究[D]. 竇樹(shù)梅.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]高容量富鋰正極材料Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2的制備與改性研究[D]. 王丹.天津大學(xué) 2013
本文編號(hào):3368622
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