鋰離子電池作為新一代的綠色電源,因具有高比能量、高工作電壓和長循環(huán)壽命等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于便攜式電子產(chǎn)品及電動汽車等領(lǐng)域。金屬有機骨架材料具有高孔隙率、大比表面積以及孔徑可調(diào)等優(yōu)點,因而將其及其衍生物作為新型鋰離子電池電極材料的研究近期引起了研究者的廣泛關(guān)注。本論文以1,4-萘二甲酸為有機配體通過溶劑熱法合成了具有相同拓撲結(jié)構(gòu)的M₂（NDC）₂DMF₂(其中M代表Co²⁺、Mn²⁺、Cd²⁺其中之一)及雙金屬有機骨架材料CoMn-NDC,并系統(tǒng)研究了這些材料及它們的衍生物的電化學性能。1.采用溶劑熱法制備了Co₂（NDC）₂DMF₂、Mn₂（NDC）₂DMF₂和Cd₂（NDC）₂DMF₂三種金屬有機骨架材料,通過XRD、FTIR等分析手段對其進行了結(jié)構(gòu)表征,分析... 

【文章來源】：長安大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

紐扣式鋰離子電池結(jié)構(gòu)示意圖

外電路電子的流動則形成電流，即實現(xiàn)化學能向電能的轉(zhuǎn)換[5]。圖 1.2 鋰離子電池工作原理示意圖1.2.2 鋰離子電池正極材料的研究進展正極材料作為鋰離子電池的重要組成部分，在充放電過程中，不僅要提供嵌鋰化合物反復脫嵌所需要的鋰，而且還要負擔負極材料表面形成 SEI 膜時所需的鋰[6]。此外，在鋰離子電池中正負極材料的質(zhì)量比一般為 3:1～4:1[7]，故正極材料的好壞在很大程度上影響著電池的整體性能，并直接決定著電池的成本。目前，鋰離子電池正極材料體系主要以層狀鈷酸鋰(LiCoO2)、尖晶石型錳酸鋰(LiMn2O4)、橄欖石型磷酸鐵鋰(LiFePO4)以及近期出現(xiàn)的 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2三元材料為市場主導。LiCoO2最早是在 1980 年被 Mizushima 等人[8]提出的，也是最早商業(yè)化的正極材料。充電放電充電放電

長安大學碩士學位論文如圖 1.3-a 所示，LiCoO2是由氧化鈷與鋰離子交替排列構(gòu)成的二維層狀結(jié)構(gòu)，屬于α-NaFeO2結(jié)構(gòu)。其層狀結(jié)構(gòu)很大程度上有利于鋰離子的脫嵌，即具有高電壓、高能量密度、放電平穩(wěn)等優(yōu)異的電化學性能[9]。生產(chǎn)工藝簡單易行，便于大規(guī)模生產(chǎn)，該材料雖然已實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。但實際充放電循環(huán)過程中，大量的 Li+從正極脫出使材料層狀結(jié)構(gòu)遭到部分破壞，后續(xù)僅有原材料一半的 Li+能夠進行可逆脫嵌，因此導致容量大幅降低，實際容量表現(xiàn)約 140 mAh/g[10]（理論比容量為 274 mAh/g）。而且主要原料鈷不僅資源緊缺、價格昂貴，且屬于放射性元素，大量使用會污染環(huán)境，危害健康。

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]金屬鋰二次電池研究進展[J]. 王莉,何向明,蒲薇華,姜長印,萬春榮.  化學進展. 2006(05)
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本文編號：3519600