在全球化石能源緊缺、環(huán)境問(wèn)題日益突出的大背景下,新型能源市場(chǎng)日益受到人們的重視。鋰離子電池自1991年商品化以來(lái),以其安全、便攜等優(yōu)點(diǎn),迅速成為新型能源市場(chǎng)中的焦點(diǎn),在鋰離子電池正極材料中,LiCoO2占據(jù)市場(chǎng)份額最大,但Co元素地球貯藏量不高,導(dǎo)致LiCoO2生產(chǎn)使用成本較大。在2001年LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正極材料被首次報(bào)道,其具有生產(chǎn)成本低、比容量大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全性好等優(yōu)點(diǎn),被視為L(zhǎng)iCoO2的接替者。間接共沉淀法是制備LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正極材料的常用方法,這種方法首先通過(guò)化學(xué)共沉淀將Ni、Co、Mn三種元素混勻,再通過(guò)研磨將鋰鹽與Ni、Co、Mn三種元素混合。由于間接共沉淀法采用物理方法混鋰,難以保證混鋰均勻。本文采用一種新的方法——草酸根直接共沉淀法,合成出LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正極材料,這種方法可將Li、Ni、Co、Mn四種元素同時(shí)共沉淀,使得材料能夠達(dá)到原子級(jí)混勻；且反應(yīng)體系始終保持在酸性環(huán)境,能夠確保Mn2+穩(wěn)定存在,不會(huì)被氧化為Mn4+。本文探究了草酸根直接共沉淀法合成LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正極材... 

【文章來(lái)源】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 鋰離子電池簡(jiǎn)介
        1.2.1 鋰離子電池發(fā)展史
        1.2.2 鋰離子電池工作原理
    1.3 鋰離子電池正極材料簡(jiǎn)介
        1.3.1 LiCoO_2
        1.3.2 LiNiO_2
        1.3.3 LMnO_2和LMn_2O_4
        1.3.4 LiFePO_4
    1.4 三元系材料Li-Ni-Co-Mn-O研究進(jìn)展
        1.4.1 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2結(jié)構(gòu)與充放電反應(yīng)機(jī)理
        1.4.2 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的制備
        1.4.3 改性
    1.5 本課題研究意義及內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料及表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 材料的表征方法
        2.2.1 同步熱重差熱分析(TGA-DSC)
        2.2.2 X-射線衍射(XRD)
        2.2.3 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.4 電化學(xué)性能測(cè)試
第三章 草酸根直接共沉淀法合成LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2正極材料最佳條件的探究
    3.1 引言
    3.2 材料的合成
    3.3 前驅(qū)體TGA-DSC分析
    3.4 煅燒溫度對(duì)LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料結(jié)構(gòu)及性能影響
        3.4.1 煅燒溫度對(duì)LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料微觀結(jié)構(gòu)的影響
        3.4.2 煅燒溫度對(duì)LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料的電化學(xué)性能
    3.5 煅燒時(shí)間對(duì)LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料結(jié)構(gòu)及性能影響
        3.5.1 煅燒時(shí)間對(duì)LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料微觀結(jié)構(gòu)的影響
        3.5.2 煅燒時(shí)間對(duì)LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料的電化學(xué)性能
    3.6 混鋰量對(duì)LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料結(jié)構(gòu)及性能影響
        3.6.1 混鋰量對(duì)LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料微觀結(jié)構(gòu)的影響
        3.6.2 不同鋰用量對(duì)LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料的電化學(xué)性能
    3.7 直接共沉淀法合成LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2正極材料與間接共沉淀合成的LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2正極材料對(duì)比
        3.7.1 材料的合成
        3.7.2 兩種制備方法對(duì)LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料微觀結(jié)構(gòu)的影響
        3.7.3 兩種制備方法對(duì)LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料電化學(xué)性能的影響
    3.8 本章總結(jié)
第四章 Mg元素?fù)诫s對(duì)LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2正極材料的影響
    4.1 引言
    4.2 材料的制備
    4.3 不同摻Mg量材料Li[(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3))_(1-x)Mg_x]O_2的微觀結(jié)構(gòu)
        4.3.1 XRD
        4.3.2 SEM
    4.4 不同摻Mg量材料Li[(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3))_(1-x)Mg_x]O_2的電化學(xué)性能
        4.4.1 充放電測(cè)試
        4.4.2 循環(huán)性能測(cè)試
        4.4.3 倍率性能測(cè)試
        4.4.4 長(zhǎng)循環(huán)測(cè)試
        4.4.5 循環(huán)伏安測(cè)試
        4.4.6 大倍率放電測(cè)試
        4.4.7 阻抗測(cè)試
    4.5 本章總結(jié)
第五章 Mg、Zn共摻雜對(duì)LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2正極材料的影響
    5.1 前言
    5.2 材料的制備
    5.3 不同Mg、Zn摻雜量材料Li[(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3))_(1-x)(Mg_(1/2)Zn_(1/2))_x]O_2的微觀結(jié)構(gòu)
        5.3.1 XRD
        5.3.2 SEM
    5.4 不同Mg、Zn摻雜量材料Li[(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3))_(1-x)(Mg_(1/2)Zn_(1/2))_x]O_2的電化學(xué)性能
        5.4.1 充放電測(cè)試
        5.4.2 循環(huán)性能測(cè)試
        5.4.3 倍率性能測(cè)試
        5.4.4 長(zhǎng)周期循環(huán)
        5.4.5 正極材料循環(huán)伏安曲線
        5.4.6 大倍率放電測(cè)試
        5.4.7 阻抗測(cè)試
    5.5 本章總結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3283409