層狀鋰離子過渡金屬氧化物(LiMO₂),因其結(jié)構(gòu)有利于鋰離子在電池充電和放電過程中嵌入以及脫出,故被認(rèn)為是非常優(yōu)秀的鋰離子電池正極材料。其中層狀正極材料LiMnO₂具有高能量密度、高的理論容量(約285mAh/g),無污染等優(yōu)點(diǎn)成為近幾年最受關(guān)注的新型正極材料之一。目前主要研究正交結(jié)構(gòu)和單斜結(jié)構(gòu)的LiMnO₂,正交結(jié)構(gòu)的LiMnO₂較穩(wěn)定,而單斜結(jié)構(gòu)LiMnO₂為熱力學(xué)亞穩(wěn)相,制備困難,限制其進(jìn)一步的應(yīng)用。此外,LiMoO₂也是一種新型重要的鋰離子電池正極材料,和傳統(tǒng)過渡金屬氧化物正極材料相比,具有層狀結(jié)構(gòu)的LiMoO₂熱穩(wěn)定性好、理論容量高、循環(huán)性能優(yōu)異、環(huán)保,主要合成方法是高溫固相兩步法,此方法過程復(fù)雜,合成時間過長。同樣地,鋰離子電池正極材料LiVO₂也存在類似問題,現(xiàn)如今合成LiVO₂正極材料主要依靠高溫固相法和水熱法,通過這些方法合成的LiVO₂的容量較低。針...

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池簡介
        1.2.1 鋰離子電池的特點(diǎn)
        1.2.2 鋰離子電池的工作原理
    1.3 過渡金屬氧化物正極材料LiMO₂(M=Mn/Mo/V)的簡介
        1.3.1 LiMnO₂正極材料
        1.3.2 LiMoO₂正極材料
        1.3.3 LiVO₂正極材料
    1.4 LiMO₂(M=Mn/Mo/V)材料的合成方法
        1.4.1 固相合成法
        1.4.2 溶膠凝膠法
        1.4.3 水熱法
        1.4.4 離子交換法
    1.5 本論文主要研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)試劑、儀器及表征測試
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器裝置
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 組裝電池所需試劑材料
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 材料結(jié)構(gòu)及形貌表征
        2.2.1 X射線粉末衍射分析(XRD)
        2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.4 X射線光電子能譜(XPS)
    2.3 材料電化學(xué)性能測試
        2.3.1 極片制備及電池組裝
        2.3.2 充放電測試
        2.3.3 循環(huán)伏安測試(CV)
        2.3.4 交流阻抗測試(EIS)
3 LiMnO₂正極材料的合成及電化學(xué)性能
    3.1 一步水熱法制備LiMnO₂正極材料及其電化學(xué)性能
        3.1.1 材料的制備
        3.1.2 材料的結(jié)構(gòu)形貌表征
        3.1.3 材料的電化學(xué)性能測試
        3.1.4 材料的循環(huán)伏安和交流阻抗分析
    3.2 本章小結(jié)
4 Li MoO₂的制備及其電化學(xué)性能研究
    4.1 正極材料LiMoO₂的制備及其電化學(xué)性能
        4.1.1 材料的制備
        4.1.2 材料的結(jié)構(gòu)和形貌表征
        4.1.3 材料的電化學(xué)性能測試
        4.1.4 材料的循環(huán)伏安和交流阻抗分析
    4.2 本章小結(jié)
5 LiVO₂正極材料的合成及電化學(xué)性能
    5.1 兩步法制備LiVO₂正極材料及其電化學(xué)性能
        5.1.1 材料的制備
        5.1.2 材料的結(jié)構(gòu)和形貌表征
        5.1.3 材料的電化學(xué)性能
        5.1.4 材料的循環(huán)伏安和交流阻抗分析
    5.2 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在讀期間發(fā)表的論文
后記



本文編號：3954174