新能源動力汽車的大力發(fā)展,帶動了開發(fā)高能量密度、高功率密度鋰離子動力電池的研究熱潮。在鋰離子電池中,正極材料的成本約占電池的44%,可見開發(fā)高性能的正極材料是促進(jìn)鋰離子動力電池發(fā)展的關(guān)鍵。尖晶石型LiNi_0.5Mn_1.5O₄（LNMO）正極材料因具有4.7 V高電壓平臺、高理論能量密度(約650 Wh kg^-1)、三維鋰離子通道以及環(huán)境友好等優(yōu)勢,是目前高功率、高能量密度正極材料的研究熱點之一。因此,本文以開發(fā)高能量密度的尖晶石型LNMO正極材料為目標(biāo),期望通過形貌控制以及包覆改性的手段,制備兼具高能量密度和循環(huán)穩(wěn)定性的尖晶石型LNMO正極材料。論文主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:（1）采用共沉淀與高溫固相反應(yīng)相結(jié)合的方法,選擇不同的鋰源（Li₂CO₃和LiOH）制備兩種納微球形LNMO正極材料（LNMO1和LNMO2）,研究鋰源對產(chǎn)物L(fēng)NMO材料電化學(xué)性能的影響。測試結(jié)果表明:鋰源對LNMO的微觀形貌和晶體結(jié)構(gòu)均有一定的影響,進(jìn)而影響其放電容量和循環(huán)穩(wěn)定性。其中... 

【文章來源】：西南科技大學(xué)四川省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子電池工作原理示意圖

LiNixCoyMn1-x-yO2（x>0，y<1）。在三元材料中，M其不發(fā)生氧化還原反應(yīng)；Ni2+和 Co3+會發(fā)生氧化還原i(Ni1/3Mn1/3Co1/3)O2作為一種典型的三元材料，其空間aFeO2層狀結(jié)構(gòu)。它相當(dāng)于 LiCoO2、LiMnO2、LiN的比例組成的固溶體，其理論比容量仍為 275 mAh g率性能[18-20]。三元材料以其高容量優(yōu)勢和循環(huán)穩(wěn)定性發(fā)展的主流材料之一。極材料是一類將上述層狀材料與巖鹽相的 Li2MnO3其表達(dá)式為 x Li2MnO3·(1-x) LiMO2（M=Ni、Co、富鋰層狀材料的理論容量超過 300 mAh g-1，其實際容左右，且其能量密度高于 900 Wh kg-1，是現(xiàn)在已知鋰高的[21，22]。在充放電過程中，富鋰材料會發(fā)生層狀從而造成電壓平臺的下降以及循環(huán)性能的降低。目前式主要為摻雜和表面包覆。若其電壓降以及循環(huán)衰減料將作為高性能的鋰離子動力電池正極材料，很快

緒論LiFePO4表現(xiàn)為 Pmnb 空間群，氧原子在晶格中為六方緊密堆積，P 原原子的四面體孔隙，形成了 PO4四面體；Fe 原子和 Li 原子則交替地占體孔隙，分別形成了 FeO6八面體和 LiO6八面體[23]。LiFePO4的工作電V 左右，其理論放電比容量為 170 mAh g-1，實際放電容量一般可達(dá)到 150 LiFePO4電池材料具有循環(huán)壽命長，安全性好，成本低廉，環(huán)境友好等，其被廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、智能穿戴等消費(fèi)類電子產(chǎn)品分廣闊的市場前景。此外，LiFePO4材料因其安全性較好，還被用作新的動力電池正極材料。LiFePO4材料也存在一定的缺點：（1）其工作電低，在組裝電池時會增加串聯(lián)的組件，從而導(dǎo)致電池重量的增加。（2）鋰離子擴(kuò)散系數(shù)較低，且鋰離子脫出去后的 FePO4不能和 LiFePO4形成使得材料的導(dǎo)電性。因此，LiFePO4材料無法滿足大倍率充放電的應(yīng)用性能優(yōu)異的 LiFePO4材料，常見的改性方法主要包括以下三種[5]：（1）電導(dǎo)率較高的碳材料進(jìn)行表面包覆[24]；（2）通過金屬元素?fù)诫s來ePO4的電導(dǎo)率[25]；（3）通過細(xì)化材料的顆粒來提高 Li+的擴(kuò)散速率[26]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3580590