【摘要】：現(xiàn)代社會隨著電子產(chǎn)品及電動汽車技術(shù)的發(fā)展,使鋰離子二次電池成為人們研究的熱點。鋰離子二次電池的關(guān)鍵技術(shù)是正極材料和負極材料,其容量的大小直接影響了電池的應(yīng)用。為了使鋰離子二次電池的應(yīng)用范圍變得更廣,開發(fā)高容量、高循環(huán)穩(wěn)定性、具有良好性能的正極材料和負極材料變得十分必要。LiFePO4/C由于其安全性及循環(huán)穩(wěn)定性成為一種理想的鋰離子二次電池正極材料。第三章中使用納米Fe203作為原料,用傳統(tǒng)的固相法制備了納米LiFePO4/C,并對其性能進行了表征與測試。該納米LiFePO4/C在5C倍率下經(jīng)過10個循環(huán)依舊可以保持在1526mAh/g的比容量。但是由于納米Fe203成本過高,不適合大規(guī)模生產(chǎn)。第四章中使用普通Fe203作為原料,為了使大顆粒的普通Fe203還原完全,通過在保護氣氛中增加了氫氣提高其還原性,并探討了氫含量與LiFePO4/C性能的關(guān)系,得到在氫含量為8%時制備的LiFePO4/C具有最好的電化學(xué)性能,在0.1 C的倍率下可以達至162mAh/g。噴霧干燥熱解法可以制備成分均勻、粒徑細小、粒度分布窄的前驅(qū)體,而鎳錳系材料具較高充放電電壓,容量也較錳系材料高,第五章中通過噴霧干燥熱解法制備了成分均勻、粒徑細小的鎳錳氧化物,作為合成LiNi0.5Mn0.5O2的前驅(qū)體。通過加入鋰源成功合成了LiNi0.5Mn0.5O2正極材料。LiNi0.5Mn0.5O2是一種具有α-NaFeO2結(jié)構(gòu)的層狀材料。通過摻MgO對該LiNi0.5Mn0.5O2進行改性。摻雜后樣品在0.1C倍率下具有良好的充放電性能和循環(huán)性能,容量達到197.85mAh/g,經(jīng)過10個循環(huán)后基本保持不變,但在1C倍率時的循環(huán)性能不理想,第一個循環(huán)可以保持在195mAh/g,但是經(jīng)過三個循環(huán)后降低到168mAh/g。焦磷酸亞錳具有良好的電化學(xué)性能,可以用作鋰離子二次電池的負極材料。碳包覆的焦磷酸亞錳可以提高電化學(xué)性能。第六章用水熱法制備了碳包覆的Mn2P2O7納米片,用沉淀法合成了沒有碳包覆的Mn2P207。并對兩種方法的樣品進行了表征和測試,發(fā)現(xiàn)碳包覆的Mn2P207在高電流(100mA/g)下,其充放電性能及循環(huán)性能均遠遠好于未包覆碳的Mn2P207。碳包覆的Mn2P2O7循環(huán)20次以后可以保持316mAh /g,未包覆碳的Mn2P2O7循環(huán)20次以后只有112m Ah/g。
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【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM912

【參考文獻】

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1 金明鋼;我國固態(tài)鋰離子電池工業(yè)發(fā)展近況[J];電池工業(yè);2000年02期

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本文編號：2491020