因具有高比容量和高能量密度等優(yōu)點(diǎn),鋰離子電池已經(jīng)廣泛應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備、電動汽車和大規(guī)模儲能裝置等領(lǐng)域。對電池高能量密度的日益增長需求使得人們愈加關(guān)注于研究比能量大的正極材料。在諸多正極材料中,具有3D鋰離子擴(kuò)散骨架的鎳錳酸鋰氧化物L(fēng)iNi0.5Mn1.5O4具有相對較高的工作電壓(～4.8 Vs Li/Li+)和較高比能量(650Wh/kg)。然而,LiNi0.5Mn1.5O4也存在倍率性能較差、循環(huán)性能不良差的不足之處,本文擬通過表面修飾改善LiNi0.5Mn1.5O4的電化學(xué)性能,主工作內(nèi)容要分為兩個(gè)部分:首先,利用溶膠-凝膠法在LiNio.5Mn1.5O4表面修飾PbPd02零帶隙氧化物。采用X-射線衍射、掃描電子顯微鏡、拉曼光譜儀和電子能譜等測試技術(shù),對復(fù)合正極材料的結(jié)構(gòu)與表面形貌等進(jìn)行細(xì)致表征。利用充放電性能測試、交流阻抗和循環(huán)伏安方法研究了表面修飾PbPdO2對LiNi0.5Mn1.5O4電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,表面修飾PbPdO2顯著改善了 LiNi0.5Mn1.5O4樣品的倍率性能及循環(huán)穩(wěn)定性。電化學(xué)性能分析和開爾文探針力顯微鏡表明,電化學(xué)性能的增強(qiáng)主要?dú)w因于表...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
中文文摘
第一章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 鋰離子電池的概述
        1.2.1 鋰離子電池的發(fā)展過程
        1.2.2 鋰離子電池的工作原理
        1.2.3 鋰離子電池的工作特點(diǎn)
    1.3 鋰離子電池正極材料
        1.3.1 鎳鈷錳酸鋰正極材料
        1.3.2 LiCoO₂正極材料
        1.3.3 xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO₂富鋰層狀正極材料的研究進(jìn)展
        1.3.4 富鋰層狀正極材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
    1.4 LiNi_0.5Mn_1.5O₄正極材料的結(jié)構(gòu)及性能
        1.4.1 LiNi_0.5Mn_1.5O₄正極材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.4.2 LiNi_0.5Mn_1.5O₄正極材料的制備
            1.4.2.1 固相法
            1.4.2.2 共沉淀法
            1.4.2.3 溶膠凝膠法
            1.4.2.4 熔鹽法
            1.4.2.5 水熱法
        1.4.3 LiNi_0.5Mn_1.5O₄正極材料的改性研究
            1.4.3.1 離子摻雜
            1.4.3.2 表面包覆
    1.5 論文的基本思路及主要內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)器材以及材料性能表征
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)制備儀器
        2.1.3 測試表征設(shè)備
    2.2 電池組裝
    2.3 材料性能表征
        2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.3.2 掃描電子顯微鏡分析(SEM)和X射線能譜分析(EDS)
        2.3.3 熱穩(wěn)定性分析(DSC)
        2.3.4 原子力顯微鏡分析(AFM)
        2.3.5 電化學(xué)性能測試分析
第三章 表面包覆PbPdO₂對LiNi0.5Mn1.5O4正極材料性能的影響
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 材料制備
        3.2.2 材料表征
    3.3 結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 表面硫化對LiNi0.5Mn1.5O4正極材料性能的影響
    4.1 引言
        4.1.1 材料制備
        4.1.2 材料表征
    4.2 結(jié)果與討論
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
個(gè)人簡歷



本文編號：3910637