【摘要】：三元層狀氧化物(LNCMO)由于具有較高放電平臺(tái)、更優(yōu)秀的電導(dǎo)率、以及更高的理論容量成為最有發(fā)展前景的鋰離子電池正極材料。本論文利用溶劑熱方法研究制備了不同形貌的鎳鈷錳三元正極材料。通過XRD、SEM、EDS分析材料的結(jié)構(gòu)與形貌,并通過恒電流充放電測(cè)試、EIS測(cè)試等探究不同形貌結(jié)構(gòu)對(duì)材料電化學(xué)性能的影響。通過溶劑熱法合成的鎳鈷錳氧化物屬于六方晶系,呈α-NaFeO_2層狀結(jié)構(gòu),為R-3m空間點(diǎn)群。當(dāng)溶劑熱溫度為180℃、表面活性劑添加量為1g/100ml時(shí)獲得的材料前驅(qū)體形貌最均勻,且片層結(jié)構(gòu)最完整,陽(yáng)離子混排程度最小,材料的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能最優(yōu);通過改變Ni、Co、Mn的元素比例獲得了不同形貌的鎳鈷錳三元正極材料,其中NCM比為5:2:3的樣品具有獨(dú)特片層夾球形貌,并具有最優(yōu)的倍率性能。最后將纖維材料與溶劑熱獲得的材料進(jìn)行了復(fù)合獲得了全新的神經(jīng)元形貌的三元正極材料,其循環(huán)穩(wěn)定性與倍率性能均有較大提升。
【圖文】：

圖 1.1 扣式電池結(jié)構(gòu)Figure 1.1 Each module of the coin cell used for testing池的工作原理內(nèi)部進(jìn)行兩極間嵌入脫出，導(dǎo)致了電子在外電路進(jìn)行反方子電池的充放電反應(yīng)的工作原理，在充電過程，Li+從正質(zhì)并進(jìn)入到負(fù)極材料中，電子則從外電路轉(zhuǎn)換進(jìn)負(fù)極，電過程則相反，在充放電循環(huán)中，Li+在正極富 Li 層狀脫出，同時(shí)在 Li+嵌入與脫出的過程中保持正負(fù)極材料出過程不改變材料的結(jié)構(gòu)，則電池便有較好的可逆性。O2為正極，石墨為負(fù)極，用 LiPF6為溶質(zhì)、EC 和 DMC 為如下所示[18]。正極： LiNCMO2 →← 充電放電Li1-xNCMO2+xLi+

圖 1.2 鋰離子電池充放電過程示意圖Figure 1.2 The schematic drawing of charge-discharge processfor lithium ion batteries極材料的合成方法極材料的合成方法多樣，常見的有高溫固相法[19]、22]、靜電紡絲法[23]、微波合成法[24]、噴霧干燥法[25]粒度、形貌、結(jié)構(gòu)、結(jié)晶性的 LNCMO，進(jìn)而影，Tsutomu Ohzuku[26]等在全世界范圍內(nèi)首次將 Li N150 ℃ 下 干 燥 ， 并 焙 燒 至 1000 ℃ 使 用 高 溫)O2做為正極材料，，所制備的材料在 2.5-4.6V 之間在隨后的 30 次充放電過程中表現(xiàn)出了 99 %的容量
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O611.62;TM912

【參考文獻(xiàn)】

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1 夏書標(biāo);張英杰;董鵬;張雁南;;固相法制備鋰離子電池正極材料LiNi_(0.80)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2及其性能研究[J];材料科學(xué)與工藝;2014年03期

2 黃可龍;李永坤;劉素琴;王洪恩;胡衛(wèi)國(guó);黃慧麗;;球形錳酸鋰的制備及高溫性能研究[J];功能材料;2007年10期

3 姚耀春,戴永年,任海倫,崔檬佳,李偉紅;鋰離子電池正極材料的制備方法[J];昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版);2003年05期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 李強(qiáng);噴霧—熱化學(xué)反應(yīng)法制備碳包覆與摻雜二元鎳錳鋰離子電池正極材料[D];深圳大學(xué);2017年

2 陳鵬;高分子輔助噴霧干燥—焙燒法制備納米級(jí)富鋰三元材料[D];華南理工大學(xué);2016年

本文編號(hào)：2709262