本文關(guān)鍵詞：鋰離子電池三元正極材料的制備與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：為了滿足動(dòng)力電池對(duì)鋰離子電池正極材料的要求，研究者對(duì)各種正極材料進(jìn)行了深入的研究。相對(duì)于LiCoO2、LiMn2O4、LiFePO4等常見的鋰離子電池正極材料，鎳鈷錳三元正極材料有較高的能量密度以及較好的循環(huán)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，有希望應(yīng)用于電動(dòng)汽車和混合電動(dòng)汽車上。 本論文制備了不同Ni、Co、Mn配比的三元正極材料，通過(guò)電化學(xué)測(cè)試選取了電化學(xué)性能優(yōu)異的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料為研究重點(diǎn)。研究了焙燒溫度，鎳鈷錳原材料的種類、鋰源的選擇對(duì)LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的電化學(xué)性能的影響，探索優(yōu)化了制備LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2三元材料的條件：當(dāng)焙燒溫度為900℃，鎳鈷錳原料選擇鎳鈷錳的乙酸鹽，而鋰源選擇氫氧化鋰或者碳酸鋰時(shí)，制備出的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料具有較好的電化學(xué)性能。 在上述工作的基礎(chǔ)上，考察了鋰源的添加方式對(duì)三元材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的影響進(jìn)行了綜合研究，結(jié)果表明：將乙酸鋰直接添加到鎳鈷錳的乙酸鹽溶液中這種鋰源添加方式制備出來(lái)的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料有最高的0.1C首次放電容量，將乙酸鋰與鎳鈷錳的草酸鹽沉淀通過(guò)物理混合制備得到的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料具有最高的比表面積和循環(huán)穩(wěn)定性，而將乙酸鋰與經(jīng)過(guò)鎳鈷錳的草酸鹽沉淀熱處理后得到的鎳鈷錳氧化物混合研磨制備得到的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料的顆粒發(fā)生了團(tuán)聚，材料的比表面積小，但是電化學(xué)性能較差。 本文還通過(guò)溶膠-凝膠法制備了LiLi0.2MnxNiyCozO2三元富鋰材料，并研究了在電極制作過(guò)程中添加Pt/C催化劑對(duì)電池性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)添加的Pt/C催化劑的量為1%時(shí)，電池的性能沒有發(fā)生很大的變化。當(dāng)Pt/C催化劑的添加量分別為2%、4%、和8%時(shí)，電池的首次放電容量分別提高了15.5mAh/g、14.8mAh/g和12.1mAh/g，但是它們的循環(huán)穩(wěn)定性有所下降。并提出了添加Pt/C氧還原催化劑后，電池性能發(fā)生變化的可能機(jī)理：在Pt/C催化劑的作用下，，電池中的H+和O2發(fā)生反應(yīng)，從而加快了充電過(guò)程中的離子交換速率，提高了電池的容量。
【關(guān)鍵詞】：鋰離子電池 正極材料 草酸共沉淀法 鋰源添加方式 Pt/C催化劑
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM912;TQ131.11
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-26
• 1.1 引言10
• 1.2 鋰離子電池概述10-12
• 1.2.1 鋰離子電池的發(fā)展?fàn)顩r10-11
• 1.2.2 鋰離子電池的工作原理與結(jié)構(gòu)11-12
• 1.3 常見鋰離子電池正極材料介紹12-16
• 1.3.1 鋰離子電池正極材料及要求12
• 1.3.2 常見正極材料介紹12-16
• 1.4 層狀三元正極材料 LiNi_(1/3)Co_(1/3_Mn_(1/3)O_2的研究進(jìn)展16-25
• 1.4.1 三元材料的合成16-18
• 1.4.2 三元材料的摻雜18-22
• 1.4.3 三元材料的表面修飾22-25
• 1.5 論文工作的思路、意義及主要內(nèi)容25-26
• 第二章 實(shí)驗(yàn)方法26-32
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料與化學(xué)試劑26-28
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備28-29
• 2.3 樣品的制備29-30
• 2.3.1 LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正極材料的制備29
• 2.3.2 不同鋰源添加方式的 LiNi_（0.5）Co_（0.2）Mn_（0.3）O_2正極材料的制備29-30
• 2.3.3 三元富鋰材料 LiLi_(0.2)Mn_xNi_yCo_zO_2的制備30
• 2.4 樣品的表征30-31
• 2.4.1 X-射線衍射（XRD）30
• 2.4.2 掃描電子顯微鏡（SEM）30
• 2.4.3 熱重/差熱分析30
• 2.4.4 氮?dú)馕摳椒治觯˙ET）30-31
• 2.5 樣品的測(cè)試與評(píng)估31-32
• 2.5.1 紐扣電池的結(jié)構(gòu)與組裝31
• 2.5.2 充放電測(cè)試31-32
• 第三章 三元正極材料的制備條件的探索32-41
• 3.1 引言32-33
• 3.2 結(jié)果與討論33-39
• 3.2.1 幾種不同 Ni/Co/Mn 組成的三元材料的表征33-36
• 3.2.2 焙燒溫度對(duì)材料性能的影響36-38
• 3.2.3 原料對(duì)材料性能的影響38-39
• 3.2.4 鋰源對(duì)材料性能的影響39
• 3.3 本章小結(jié)39-41
• 第四章 三元材料的表征及鋰源的影響研究41-49
• 4.1 引言41-42
• 4.2 結(jié)果與討論42-48
• 4.2.1 前驅(qū)體的熱重表征42
• 4.2.2 材料的結(jié)構(gòu)表征42-43
• 4.2.3 材料的形貌表征43-45
• 4.2.4 材料的電化學(xué)性能測(cè)試45-48
• 4.3 本章小結(jié)48-49
• 第五章 Pt/C 催化劑的添加對(duì)三元富鋰材料 LiLi_（0.2）Mn_xNi_yCo_zO_2的性能的影響研究49-55
• 5.1 引言49-50
• 5.2 結(jié)果與討論50-54
• 5.2.1 富鋰三元材料的結(jié)構(gòu)表征50-51
• 5.2.2 Pt/C 添加的富鋰三元材料的電化學(xué)性能表征51-54
• 5.3 本章小結(jié)54-55
• 總結(jié)與展望55-58
• 參考文獻(xiàn)58-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果65-66
• 致謝66-67
• 附件67

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

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  本文關(guān)鍵詞：鋰離子電池三元正極材料的制備與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：256519