本文選題：鋰離子電池　切入點(diǎn)：富鋰層狀正極材料　出處：《吉林大學(xué)》2014年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：富鋰層狀正極材料具有比能量高、無毒環(huán)保、價(jià)格低廉、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，是具有重要應(yīng)用前景的新一代鋰離子電池正極材料。雖然近年來針對富鋰層狀正極材料的合成、結(jié)構(gòu)與電化學(xué)性質(zhì)研究取得了一些重要進(jìn)展，然而，針對材料在電解液中的老化機(jī)制及其對材料電化學(xué)性質(zhì)的影響、以及充放電過程中材料的結(jié)構(gòu)變化與電化學(xué)動(dòng)力學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系尚缺乏深入細(xì)致的研究。本論文針對富鋰層狀正極材料存在的上述問題開展了研究。首先，利用溶膠-凝膠法合成了具有亞微米尺寸的富鋰層狀正極材料，并研究了材料在不同溫度下的電化學(xué)性質(zhì)。隨后，采用在位同步輻射X射線衍射，，配合電化學(xué)分析方法，研究了富鋰層狀正極材料在首次充電過程中的結(jié)構(gòu)變化與其電化學(xué)動(dòng)力學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系。然后，研究了富鋰層狀正極材料在電解液中老化（aging）之后其晶體結(jié)構(gòu)、表面結(jié)構(gòu)與電化學(xué)性質(zhì)的變化規(guī)律。最后，針對富鋰層狀正極材料電導(dǎo)率低的缺點(diǎn)，制備了多壁碳納米管（MWCNT）與富鋰層狀材料復(fù)合的正極材料，確定了MWCNT的最佳復(fù)合量，提高了富鋰層狀正極材料的電導(dǎo)率，進(jìn)而改善了材料的電化學(xué)性能。通過本文研究，使我們加深了對富鋰層狀正極材料的合成、結(jié)構(gòu)與電化學(xué)性質(zhì)的理解與認(rèn)識，為這類材料在鋰離子電池中的應(yīng)用提供了必要的理論依據(jù)和可行的解決方案。
[Abstract]:Li rich layered cathode materials with high specific energy, non-toxic environmental protection, low price, high security, is has important application prospect in a new generation of cathode material for lithium ion batteries. Although the synthesis of Li rich layered cathode materials in recent years, has made some important progress on the structure and electrochemical properties. However, the aging mechanism the material in the electrolyte and its effect on the electrochemical properties of materials, the relationship between structural change and electrochemical kinetics of materials and the charge and discharge process is still a lack of in-depth and meticulous research. This paper studied the problems of Li rich layered cathode materials. Firstly, the layered Li rich cathode materials with submicron size was prepared by the sol-gel method, and studied the electrochemical properties of materials at different temperatures. Then, by in-situ synchrotron radiation X ray diffraction, with The electrochemical analysis method, studied the relationship between the Li rich layered cathode materials between the first charge structure changes in the process of its electrochemical kinetic properties. Then, on the aging of Li rich layered cathode materials in electrolyte (aging) after the changes of crystal structure, surface structure and electrochemical properties. Finally, the conductivity of layered materials li rich low, multi walled carbon nanotubes (MWCNT) were prepared with the composite cathode materials of Li rich layered materials, the optimum amount of MWCNT composite, improve the conductivity of layered cathode material of lithium rich rate, thereby improving the electrochemical performance of the material. Through this study, we enhance the synthesis of layered Li rich cathode materials, understanding the structure and electrochemical properties, provide the necessary theoretical basis and feasible solution for the application of these materials in lithium ion batteries.

【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM912

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：1563418