本文選題：鋰離子電池 + 尖晶石錳酸鋰正極材料��； 參考：《華南理工大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：鋰離子電池具有能量高、壽命長、消耗低、污染少、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，在電動汽車和混合動力車等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。正極材料的成本占電池成本的40%以上，不僅如此，其性能對電池性能的發(fā)揮起著決定性作用。而尖晶石錳酸鋰正極材料具有來源豐富、高能量密度、低成本、無污染、安全等優(yōu)點(diǎn)，有望成為電動汽車和混合動力車的理想動力源。 本論文采用濕法機(jī)械活化高溫固相法合成尖晶石錳酸鋰。通過優(yōu)化合成工藝，采用XRD、SEM、電池充放電測試等分析考察了不同錳源、不同最終焙燒溫度對材料形貌、結(jié)構(gòu)和性能的影響。 通過優(yōu)化合成工藝發(fā)現(xiàn)，以二氧化錳為錳源，最終焙燒溫度為830℃制備的尖晶石LiMn2O4材料結(jié)晶完好，在0.1C (1C=148mAh g-1)下首次放電比容量108.3mAh/g，循環(huán)50次后容量保持率為80.63%。 在固相法合成尖晶石錳酸鋰的基礎(chǔ)上，以三氧化鋁為原料對尖晶石錳酸鋰正極材料進(jìn)行摻雜改性研究。研究表明，摻雜后，不會改變尖晶石結(jié)構(gòu)，錳酸鋰的穩(wěn)定性比未摻雜的尖晶石錳酸鋰有了很大的提高。當(dāng)鋁取代錳的摻雜量x=0.07時，合成的LiAl0.07Mn1.93O4樣品在常溫0.1C作電池性能測試，其首次放電比容量為118mAh g-1，循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能都有了大幅度提高。 除此之外，還探討了在鋁摻雜的基礎(chǔ)上進(jìn)行了碳包覆處理。本文的創(chuàng)新之處在于將鋁摻雜與碳包覆兩種改性手段相結(jié)合。結(jié)果表明，，在摻雜的基礎(chǔ)上進(jìn)行碳包覆，保持了尖晶石原有的結(jié)構(gòu)，材料的放電比容量和倍率性能都比純尖晶石錳酸鋰和鋁摻雜錳酸鋰的要好很多。當(dāng)以2wt.%蔗糖為碳源合成的碳包覆鋁摻雜尖晶石錳酸鋰復(fù)合材料在2.0C的倍率下放電，其放電比容量為84mAhg-1，循環(huán)30圈后其容量幾乎沒有衰減，而純的尖晶石錳酸鋰的放電比容量為60mAhg-1，并且容量下降最快，循環(huán)30圈后容量損失高達(dá)24.2%
[Abstract]:Li-ion batteries have the advantages of high energy, long life, low consumption, less pollution, no memory effect and so on. The cost of cathode material accounts for more than 40% of the cost of the battery. Moreover, its performance plays a decisive role in the performance of the battery. The spinel lithium manganate cathode material has the advantages of rich sources, high energy density, low cost, no pollution, safety and so on, which is expected to be an ideal power source for electric vehicles and hybrid vehicles. In this paper, spinel lithium permanganate was synthesized by wet mechanical activation at high temperature. The effects of different manganese sources and final calcination temperature on the morphology, structure and properties of the materials were investigated by optimizing the synthesis process, using XRDX SEM and battery charge-discharge tests. By optimizing the synthesis process, it was found that the spinel limn _ 2O _ 4 prepared at 830 鈩

本文編號：2093376