高鎳三元材料LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 的制備及摻雜改性研究
發(fā)布時(shí)間：2023-07-25 04:48
近年來,動(dòng)力汽車和混合動(dòng)力汽車的飛速發(fā)展對(duì)鋰離子電池的能量密度和生產(chǎn)成本提出了更高的要求。而陰極材料作為鋰離子電池的限容因素和主要成本來源,開發(fā)高容量低成本的正極材料尤為重要。LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2高鎳三元正極材料具有高比容量和低成本的特點(diǎn),可滿足目前電動(dòng)汽車以及混合動(dòng)力汽車對(duì)長續(xù)航里程的要求,符合三元材料高鎳低鈷的發(fā)展方向,是現(xiàn)階段最具發(fā)展?jié)摿Φ匿囯娬龢O材料之一。但是隨著三元材料中鎳含量的提高,材料的合成難度增大而且循環(huán)穩(wěn)定性有所下降。這是目前研究者們需要迫切解決的問題。本文采用適合于工業(yè)化生產(chǎn)的共沉淀法合成Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)OH2前驅(qū)體材料材料,然后與氫氧化鋰混合后在氧氣氣氛下燒結(jié)得到三元產(chǎn)物。通過研究絡(luò)合劑濃度、反應(yīng)溶液pH值以及混鋰量對(duì)三元材料形貌結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的影響,尋求最佳的合成LiNi0.8Co0.1Mn0....
【文章頁數(shù)】：76 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 鋰離子電池簡介
1.2.1 鋰離子電池的發(fā)展歷程
1.2.2 鋰離子電池的工作原理
1.2.3 鋰離子電池的結(jié)構(gòu)組成
1.3 鋰離子電池正極材料
1.3.1 聚陰離子材料
1.3.2 尖晶石結(jié)構(gòu)材料
1.3.3 層狀材料
1.4 三元材料的研究進(jìn)展
1.4.1 三元材料的合成方法
1.4.2 三元材料的改性
1.4.3 三元材料的發(fā)展方向
1.5 本課題主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及材料
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
2.3 材料的制備方法
2.4 實(shí)驗(yàn)過程中用到的測(cè)試表征方法
2.4.1 X射線衍射分析(XRD)
2.4.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.4.3 原子發(fā)射光譜儀(ICP)
2.4.4 熱重分析(TG)和差熱分析(DTG)
2.5 電化學(xué)性能測(cè)試
2.5.1 扣式電池的組裝
2.5.2 循環(huán)和倍率性能測(cè)試
2.5.3 循環(huán)伏安測(cè)試
2.5.4 EIS交流阻抗測(cè)試
2.5.5 恒電位間歇滴定分析(PITT)
第3章 三元材料的合成工藝探究
3.1 引言
3.2 材料的制備過程
3.3 絡(luò)合劑濃度的影響
3.3.1 絡(luò)合劑濃度對(duì)三元材料形貌的影響
3.3.2 電化學(xué)性能分析
3.4 反應(yīng)pH的影響
3.4.1 反應(yīng)三元材料形貌的影響
3.4.2 電化學(xué)性能分析
3.5 混鋰量的影響
3.5.1 混鋰量對(duì)材料結(jié)構(gòu)的影響
3.6 優(yōu)化后三元材料的綜合表征
3.6.1 化學(xué)元素滴定分析
3.6.2 EDS表征
3.6.3 電化學(xué)性能測(cè)試
3.7 本章小結(jié)
第4章 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的摻雜改性研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)過程
4.3 銅摻雜對(duì)材料物化性能的影響
4.3.1 物相形貌結(jié)構(gòu)分析
4.3.2 電化學(xué)性能分析
4.4 銅鋁雙摻雜對(duì)材料物化性能的影響
4.4.1 雙摻雜的物相結(jié)構(gòu)分析
4.4.2 雙摻雜的電化學(xué)性能分析
4.4.3 摻雜的電化學(xué)機(jī)理分析
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位論文期間發(fā)表論文及其他成果
致謝
本文編號(hào)：3837189
【文章頁數(shù)】：76 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 鋰離子電池簡介
1.2.1 鋰離子電池的發(fā)展歷程
1.2.2 鋰離子電池的工作原理
1.2.3 鋰離子電池的結(jié)構(gòu)組成
1.3 鋰離子電池正極材料
1.3.1 聚陰離子材料
1.3.2 尖晶石結(jié)構(gòu)材料
1.3.3 層狀材料
1.4 三元材料的研究進(jìn)展
1.4.1 三元材料的合成方法
1.4.2 三元材料的改性
1.4.3 三元材料的發(fā)展方向
1.5 本課題主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及材料
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
2.3 材料的制備方法
2.4 實(shí)驗(yàn)過程中用到的測(cè)試表征方法
2.4.1 X射線衍射分析(XRD)
2.4.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.4.3 原子發(fā)射光譜儀(ICP)
2.4.4 熱重分析(TG)和差熱分析(DTG)
2.5 電化學(xué)性能測(cè)試
2.5.1 扣式電池的組裝
2.5.2 循環(huán)和倍率性能測(cè)試
2.5.3 循環(huán)伏安測(cè)試
2.5.4 EIS交流阻抗測(cè)試
2.5.5 恒電位間歇滴定分析(PITT)
第3章 三元材料的合成工藝探究
3.1 引言
3.2 材料的制備過程
3.3 絡(luò)合劑濃度的影響
3.3.1 絡(luò)合劑濃度對(duì)三元材料形貌的影響
3.3.2 電化學(xué)性能分析
3.4 反應(yīng)pH的影響
3.4.1 反應(yīng)三元材料形貌的影響
3.4.2 電化學(xué)性能分析
3.5 混鋰量的影響
3.5.1 混鋰量對(duì)材料結(jié)構(gòu)的影響
3.6 優(yōu)化后三元材料的綜合表征
3.6.1 化學(xué)元素滴定分析
3.6.2 EDS表征
3.6.3 電化學(xué)性能測(cè)試
3.7 本章小結(jié)
第4章 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的摻雜改性研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)過程
4.3 銅摻雜對(duì)材料物化性能的影響
4.3.1 物相形貌結(jié)構(gòu)分析
4.3.2 電化學(xué)性能分析
4.4 銅鋁雙摻雜對(duì)材料物化性能的影響
4.4.1 雙摻雜的物相結(jié)構(gòu)分析
4.4.2 雙摻雜的電化學(xué)性能分析
4.4.3 摻雜的電化學(xué)機(jī)理分析
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位論文期間發(fā)表論文及其他成果
致謝
本文編號(hào)：3837189
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