鋰/鈉離子電池層狀氧化物正極材料的制備與電化學性能研究
發(fā)布時間:2021-11-21 23:21
鋰離子電池因其具有高比能量、高效率、循環(huán)壽命長、安全性高等優(yōu)點廣泛應(yīng)用于能量存儲與轉(zhuǎn)換領(lǐng)域。受限于鋰元素的成本與資源問題,鈉離子電池也正蓬勃發(fā)展。其中,作為鋰/鈉離子電池的主要組分,電極材料和電解質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)和性能是制約其電化學性能的決定性因素,特別是電極材料。鋰/鈉離子電池層狀氧化物正極材料是研究較早的體系之一,然而其單一層狀相往往具有不同方面的缺陷從而限制了其應(yīng)用。結(jié)合微納技術(shù),通過多相結(jié)構(gòu)來調(diào)控電極材料整體的性能,被認為是提高電極材料電化學性能最為有效的方法之一。本文選取Fe-Mn基鋰電層狀正極材料LiFexMn1-xO2和Ni-Mn基鈉層狀正極材料Na0.7Ni1/6Co1/6Mn2/3O2,深入研究了其結(jié)構(gòu)與電化學性能之間的關(guān)系,取得了以下成果:1.利用共沉淀法合成出了一系列化合物LiFexMn1-xO2 (0≤x≤1)電化學測試表明LiFe0.25Mn0.75O2可逆容量最高,當倍率為O.1C時,可逆容量可達180mAh/g。XRD結(jié)果顯示LiFexMn1-xO2含有三重晶體相即尖晶石相(LiMn2O4).富鋰相(Li2MnO3)和層狀相(LiFeO2),另外,XAS結(jié)果證...
【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)】:57 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 鋰/鈉離子電池概述
1.2.1 鋰離子電池簡介
1.2.2 鈉離子電池簡介
1.3 鋰/鈉離子電池層狀氧化物正極材料研究背景
1.3.1 鋰離子電池層狀正極材料
1.3.1.1 Li-Co氧化物
1.3.1.2 Li-Ni氧化物
1.3.1.3 Li-Mn氧化物
1.3.2 鈉離子電池層狀正極材料
1.3.2.1 Na-Co氧化物
1.3.2.2 Na-Mn氧化物
1.3.2.3 Na-Fe氧化物
1.3.2.4 Na-Ni氧化物
1.4 本論文選題背景與研究口的
參考文獻
第二章 多相鋰離子電池層狀Fe-Mn基正極材料的合成及精細結(jié)構(gòu)的分析
2.1 概述
2.2 LiFe_xMn_(1-x)O_2的制備與表征
2.2.1 LiFe_xMn_(1-x)O_2的制備
2.2.2 材料表征和電化學測試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 LiFe_xMn_(1-x)O_2物相、結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 LiFe_xMn_(1-x)O_2電化學性能表征
2.3.3 LiFe_xMn_(1-x)O_2局域結(jié)構(gòu)分析
2.4 文章小結(jié)
參考文獻
第三章 鈉離子電池層狀Ni-Mn基微納結(jié)構(gòu)正極材料的調(diào)控與電化學性能研究
3.1 概述
3.2 Na_(0.7)Ni_(1/6)Co_(1/6)Mn_(2/3)O_2的制備與表征
3.2.1 Na_(0.7)Ni_(1/6)Co_(1/6)Mn_(2/3)O_2的制備
3.2.2 材料表征和電化學測試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 前驅(qū)體Ni_(1/6)Co_(1/6)Mn_(2/3)CO_3的結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 Na_(0.7)Ni_(1/6)Co_(1/6)Mn_(2/3)O_2物相、結(jié)構(gòu)表征
3.3.3 Na_(0.7)Ni_(1/6)Co_(1/6)Mn_(2/3)O_2電化學性能表征
3.4 文章小結(jié)
參考文獻
第四章 總結(jié)與展望
4.1 本論文創(chuàng)新之處
4.2 展望
在讀期間發(fā)表的論文
致謝
本文編號:3510455
【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)】:57 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 鋰/鈉離子電池概述
1.2.1 鋰離子電池簡介
1.2.2 鈉離子電池簡介
1.3 鋰/鈉離子電池層狀氧化物正極材料研究背景
1.3.1 鋰離子電池層狀正極材料
1.3.1.1 Li-Co氧化物
1.3.1.2 Li-Ni氧化物
1.3.1.3 Li-Mn氧化物
1.3.2 鈉離子電池層狀正極材料
1.3.2.1 Na-Co氧化物
1.3.2.2 Na-Mn氧化物
1.3.2.3 Na-Fe氧化物
1.3.2.4 Na-Ni氧化物
1.4 本論文選題背景與研究口的
參考文獻
第二章 多相鋰離子電池層狀Fe-Mn基正極材料的合成及精細結(jié)構(gòu)的分析
2.1 概述
2.2 LiFe_xMn_(1-x)O_2的制備與表征
2.2.1 LiFe_xMn_(1-x)O_2的制備
2.2.2 材料表征和電化學測試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 LiFe_xMn_(1-x)O_2物相、結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 LiFe_xMn_(1-x)O_2電化學性能表征
2.3.3 LiFe_xMn_(1-x)O_2局域結(jié)構(gòu)分析
2.4 文章小結(jié)
參考文獻
第三章 鈉離子電池層狀Ni-Mn基微納結(jié)構(gòu)正極材料的調(diào)控與電化學性能研究
3.1 概述
3.2 Na_(0.7)Ni_(1/6)Co_(1/6)Mn_(2/3)O_2的制備與表征
3.2.1 Na_(0.7)Ni_(1/6)Co_(1/6)Mn_(2/3)O_2的制備
3.2.2 材料表征和電化學測試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 前驅(qū)體Ni_(1/6)Co_(1/6)Mn_(2/3)CO_3的結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 Na_(0.7)Ni_(1/6)Co_(1/6)Mn_(2/3)O_2物相、結(jié)構(gòu)表征
3.3.3 Na_(0.7)Ni_(1/6)Co_(1/6)Mn_(2/3)O_2電化學性能表征
3.4 文章小結(jié)
參考文獻
第四章 總結(jié)與展望
4.1 本論文創(chuàng)新之處
4.2 展望
在讀期間發(fā)表的論文
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本文編號:3510455
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