隨著汽車(chē)數(shù)量的快速增加,人類(lèi)面臨著嚴(yán)重的環(huán)境污染和能源短缺的巨大挑戰(zhàn)。為了解決這些問(wèn)題,許多國(guó)家都試圖減少化石燃料汽車(chē)的數(shù)量。因此,開(kāi)發(fā)新能源汽車(chē)變得越來(lái)越重要。鋰離子電池比傳統(tǒng)的鉛酸電池有更高的能量密度,容量衰減更慢,而且污染非常低,被認(rèn)為是最有可能用于新能源汽車(chē)的動(dòng)力電源之一。鋰離子電池已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備和大規(guī)模儲(chǔ)能器件。為了滿足新能源汽車(chē)對(duì)功率密度和能量密度不斷增長(zhǎng)的要求,探索和設(shè)計(jì)具有高能量密度和長(zhǎng)循環(huán)壽命的鋰離子電池的正極材料在近二十年來(lái)引起了極大的關(guān)注。LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料的工作電壓在4.7 V左右,能量密度可以達(dá)到650 Wh kg^-1,以及制備所需原材料成本低廉受到了人們的廣泛關(guān)注。然而,LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料存在一些嚴(yán)重的問(wèn)題,比如高溫條件下表面結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,以及缺少與其相匹配的電解液等,阻礙了其進(jìn)一步商業(yè)應(yīng)用。與傳統(tǒng)的液態(tài)電解質(zhì)相比,固態(tài)電解質(zhì)具備優(yōu)越的電化學(xué)穩(wěn)定性,安全性能高,電化... 

【文章來(lái)源】：河南大學(xué)河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子電池典型的示意圖

固態(tài)氧化物電解質(zhì)的化學(xué)式為：A3B2C3O12，A面體(Oh)和六面體(Td)中[62-64]。在化學(xué)計(jì)量比全占據(jù)，導(dǎo)致材料的電導(dǎo)率低[65,66]。增加材料位置。與其他石榴石結(jié)構(gòu)的快離子導(dǎo)體相比質(zhì)，具有高的鋰離子電導(dǎo)率和優(yōu)越的電化學(xué)穩(wěn)[67,68]。Li7La3Zr2O12的結(jié)構(gòu)為四方相，Li+的傳導(dǎo)率低（~10-6S cm-1），Henrik等人通過(guò)Al的摻相，其鋰離子電導(dǎo)率提高到~ 10-4S cm-1[68]。CON 結(jié)構(gòu)的固態(tài)電解質(zhì)odium super ion conductors）結(jié)構(gòu)類(lèi)型的化合物，化學(xué)式可寫(xiě)為 MTi2(PO4)3（M = Li, Na）[69圖 1-3 Li7La3Zr2O12的結(jié)構(gòu)示意圖[67]

圖 3-1 Li6.4La3Zr2Al0.2O12包覆 LiNi0.5Mn1.5O4的制備流程3.2.1 LiNi0.5Mn1.5O4的制備方法們采用溶膠凝膠法合成 LiNi0.5Mn1.5O4(LNMO)材料，制備流程：首先，稱(chēng)量比的乙酸鋰(CH3CO2Li）、乙酸錳 (C4H6MnO4·4H2O)、乙酸鎳(C4H6NiO4檬酸。檸檬酸作為絡(luò)合劑，并且總的過(guò)渡金屬離子與檸檬酸的摩爾比為 1:品分別溶解在超純水中，同時(shí)將乙酸鋰溶液緩慢滴加到檸檬酸溶液中和將加到乙酸鎳溶液中，大力攪拌 2 小時(shí)后，再將上述兩個(gè)溶液緩慢混合，混時(shí)后，向混合液中緩慢滴加氨水，將溶液的 pH 值調(diào)的 6.5，攪拌 30 分鐘水浴鍋中蒸發(fā)溶劑至澄清透明綠色液體形成濕凝膠，然后轉(zhuǎn)移至 120oC 干4 小時(shí)，形成干凝膠。充分研磨干凝膠得到灰白色粉末樣品，然后在 500 o預(yù)退火 6 個(gè)小時(shí)，完全除去有機(jī)物成分，得到黑紅色粉末，再經(jīng)過(guò)充分研 820 oC 的馬弗爐中煅燒 14 個(gè)小時(shí)，最終獲得黑色的 LiNi0.5Mn1.5O4粉末。

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]鋰離子電池高電壓正極材料LiNi0.5Mn1.5O4的表面改性研究[D]. 王昊.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院物理研究所) 2017

碩士論文
[1]Li2MO3-xF2x（M=Si,Sn;0≤x<1.5）化合物對(duì)富鋰層狀材料的表面改性研究[D]. 王丹丹.河南大學(xué) 2018



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