發(fā)布時間：2022-11-09 21:15

　　隨著便攜式電子產(chǎn)品和電動汽車的迅速發(fā)展,人們對鋰離子電池的能量密度、安全性、循環(huán)壽命和成本的要求越來越高。高鎳三元層狀材料LiNi_xCo_yMn_zO₂（x＞0.6）具有高容量和低成本的特點,應(yīng)用前景廣闊,因此,成為當前研究熱點材料之一。本文主要探討了LiNi_2/3Co_（1-x）/6Mn_（1+x）/6O₂和LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂（NCM811）兩種高鎳三元材料的制備與性能,得到如下主要結(jié)論:首先,采用流變相法成功制備了具有陽離子有序度高、缺陷低、充放電性能優(yōu)良的LiNi_2/3Co_1/6Mn_1/6O₂正極材料。其中,煅燒溫度、煅燒氣氛以及鋰配比是影響材料結(jié)構(gòu)與性能的重要因素,最佳制備條件優(yōu)化為:鋰配比1.06（即鋰過量6%）,氧氣... 

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池(LIB)簡介
        1.2.1 鋰離子電池(LIB)的發(fā)展史
        1.2.2 鋰離子電池(LIB)的結(jié)構(gòu)
        1.2.3 鋰離子電池(LIB)的工作原理
    1.3 鋰離子電池(LIB)正極材料簡介
        1.3.1 六方層狀結(jié)構(gòu)正極材料(LiMO_2)
        1.3.2 橄欖石結(jié)構(gòu)聚陰離子正極材料(LiMPO_4)
        1.3.3 尖晶石錳酸鋰(LiMn_2O_4)正極材料
        1.3.4 高容量層狀富鋰正極材料(x Li_2MnO_3·(1-x)LiMO_2)
        1.3.5 三元層狀正極材料(LiNi_xCo_yMn_zO_2)
0.5)的研究進展">    1.4 高鎳三元正極材料LiNi_xCo_yMn_zO_2(x>0.5)的研究進展
        1.4.1 高鎳三元正極材料LiNi_xCo_yMn_zO_2的結(jié)構(gòu)及充放電機理
        1.4.2 高鎳LiNi_xCo_yMn_zO_2 材料的電化學性能
        1.4.3 高鎳LiNi_xCo_yMn_zO_2材料的制備方法
        1.4.4 高鎳LiNi_xCo_yMn_zO_2材料存在的問題
        1.4.5 高鎳LiNi_xCo_yMn_zO_2材料的改性研究
    1.5 論文的選題意義和研究內(nèi)容
第二章 材料的制備及表征
    2.1 實驗藥品與實驗儀器
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 材料的制備
        2.2.1 流變法制備LiNi_(2/3)Co_(1/6)Mn_(1/6)O_2材料
        2.2.2 共沉淀法制備LiNi_(2/3)Co_((1-x)/6)Mn_((1+x)/6)O_2 材料
        2.2.3 LiNi_(0.89)Co_(0.11)O_2正極材料的制備
        2.2.4 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2材料的制備
    2.3 材料的微觀結(jié)構(gòu)表征
        2.3.1 X射線衍射(XRD)分析
        2.3.2 掃描電子顯微(SEM)分析
        2.3.3 X射線光電子能譜(XPS)分析
        2.3.4 能量色散X射線光譜(EDS)分析
        2.3.5 差示掃描量熱(DSC)分析
        2.3.6 透射電子顯微(TEM)分析
        2.3.7 激光粒度儀分析
    2.4 材料的電化學性能測試
        2.4.1 極片的制備
        2.4.2 測試電池的組裝
        2.4.3 倍率性能測試
        2.4.4 循環(huán)性能測試
        2.4.5 交流阻抗(EIS)測試
        2.4.6 循環(huán)伏安特性曲線(CV)測試
第三章 LiNi_(2/3)Co_((1-x)/6)Mn_((1+x)/6)O_2材料的制備與電化學性能的研究
    3.1 引言
    3.2 LiNi_(2/3)Co_(1/6)Mn_(1/6)O_2材料的制備與電化學性能的研究
        3.2.1 煅燒溫度對LiNi_(2/3)Co_(1/6)Mn_(1/6)O_2材料的影響
        3.2.2 煅燒氣氛對LiNi_(2/3)Co_(1/6)Mn_(1/6)O_2材料的影響
        3.2.3 鋰配比對LiNi_(2/3)Co_(1/6)Mn_(1/6)O_2材料的影響
    3.3 LiNi_(2/3)Co_((1-x)/6)Mn_((1+x)/6)O_2材料的制備與電化學性能研究
        3.3.1 前驅(qū)體Ni_(2/3)Co_((1-x)/6)Mn_((1+x)/6)(OH)_2的結(jié)構(gòu)分析
        3.3.2 LiNi_(2/3)Co_((1-x)/6)Mn_((1+x)/6)O_2材料的結(jié)構(gòu)與性能研究
        3.3.3 LiNi_(2/3)Co_((1-x)/6)Mn_((1+x)/6)O_2的熱穩(wěn)定性分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 高鎳三元正極材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2的制備與性能研究.
    4.1 引言
    4.2 合成條件對LiNi_(0.89)Co_(0.11)O_2 材料結(jié)構(gòu)和性能的影響
        4.2.1 煅燒溫度對LiNi_(0.89)Co_(0.11)O_2結(jié)構(gòu)和性能的影響
        4.2.2 鋰配比對LiNi_(0.89)Co_(0.11)O_2結(jié)構(gòu)和性能的影響
    4.3 制備工藝對LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正極材料的影響
        4.3.1 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2的形貌分析
        4.3.3 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2的能譜分析
        4.3.4 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2的電化學性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論及展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文
導(dǎo)師及作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
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[9]低溫型鋰離子電池的研制[J]. 陳仕玉,楊固長,楊柳,崔益秀,孟凡明.  電源技術(shù). 2019(07)
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碩士論文
[1]兩種快離子導(dǎo)體對鋰離子電池LiCoO2正極材料的表面修飾研究[D]. 董玉婉.河南大學 2020
[2]稀土元素（M=Y，La，Ce）摻雜LiCoO2正極材料的高電壓特性研究[D]. 張晨.河南大學 2019
[3]鋰離子電池富鎳三元正極材料的制備及其包覆研究[D]. 黃玉平.華南理工大學 2019
[4]Li1.2Mn0.6Ni0.2O2正極材料的改性研究[D]. 謝東九.福建師范大學 2016



本文編號：3704906