目前,科技的迅猛發(fā)展為人們提供了便捷的生活條件,但人類對自然的過度開發(fā)使人們不得不面臨日益惡化的環(huán)境問題和能源危機(jī)。電池在所有的儲能方式中較為清潔高效,因此受到越來越多的科研人員的重視,在所有的電池種類中,LiMn₂O₄電池的比容量較高,循環(huán)性能和倍率性能好,便于生產(chǎn)和回收,且安全無污染。因此,LiMn₂O₄電池在電池領(lǐng)域備受關(guān)注。近年來鈉電池也是人們研究的重點,Na相對于Li來說便宜易得,且離子半徑較為接近,但是鈉電池與鋰電池相比實際比容量普遍較低且循環(huán)性能較差。本論文在LiMn₂O₄的基礎(chǔ)上將Na摻雜進(jìn)來合成正極材料,分析Na的摻雜對電池電化學(xué)性能的影響。首先實驗采用固相法,從煅燒溫度、不同鋰含量以及不同錳源這三個方面對LiMn₂O₄電池正極材料的合成進(jìn)行實驗分析,再從XRD檢測分析,SEM電鏡圖像,電化學(xué)性能測試分析幾個方面對樣品性能進(jìn)行對比分析,最終比較得出,當(dāng)以MnO₂為錳源,且L...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池概述
        1.2.1 鋰離子電池的組成結(jié)構(gòu)
        1.2.2 鋰離子電池工作原理
        1.2.3 鋰離子電池的特點
        1.2.4 鋰離子電池的市場前景
    1.3 鋰離子電池正極材料的種類
        1.3.1 層狀結(jié)構(gòu)正極材料
        1.3.2 聚陰離子型正極材料
        1.3.3 尖晶石型正極材料
    1.4 鈉鋰混合電池的相關(guān)簡介
        1.4.1 鈉電池的發(fā)展情況
        1.4.2 鈉鋰混合電池
    1.5 本文的研究內(nèi)容和意義
第2章 實驗部分
    2.1 實驗藥品與儀器
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 實驗方法
        2.2.1 LiMn₂O₄ 正極材料的制備
        2.2.2 紐扣電池的組裝
    2.3 實驗樣品的表征方法
        2.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.2 X射線衍射分析(XRD)
        2.3.3 充放電性能檢測
        2.3.4 交流阻抗測試
        2.3.5 循環(huán)伏安測試(CV)
第3章 LiMn₂O₄ 正極材料的合成
    3.1 引言
    3.2 不同煅燒溫度的影響
        3.2.1 實驗內(nèi)容
        3.2.2 XRD物相分析
        3.2.3 SEM形貌分析
        3.2.4 電化學(xué)性能測試
    3.3 不同錳源的影響
        3.3.1 實驗內(nèi)容
        3.3.2 吉布斯自由能判斷
        3.3.3 XRD物相分析
        3.3.4 SEM形貌分析
        3.3.5 充放電性能檢測
    3.4 不同鋰含量的影響
        3.4.1 實驗內(nèi)容
        3.4.2 XRD物相分析
        3.4.3 SEM形貌分析
        3.4.4 充放電性能測試
        3.4.5 阻抗分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 Na摻雜制備Li_1.05-xNa_x Mn₂O₄ 正極材料
    4.1 引言
    4.2 實驗內(nèi)容
    4.3 實驗結(jié)果分析
        4.3.1 XRD物相分析
        4.3.2 SEM形貌分析
        4.3.3 充放電性能測試
        4.3.4 阻抗分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 Al摻雜制備Li_0.90Na_0.15Mn_2-xAlxO₄ 正極材料
    5.1 引言
    5.2 實驗內(nèi)容
    5.3 實驗結(jié)果分析
        5.3.1 XRD物相分析
        5.3.2 SEM形貌分析
        5.3.3 電化學(xué)性能測試
        5.3.4 阻抗分析
    5.4 優(yōu)化條件下材料的性能分析
        5.4.1 阻抗分析
        5.4.2 循環(huán)伏安測試分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果
致謝



本文編號：3966218