鋰離子電池負(fù)極材料鈷摻雜鈦酸鋰的制備及電化學(xué)性能研究
發(fā)布時間:2022-02-13 18:46
我國是能源消耗大國,但隨著石油、煤碳等傳統(tǒng)不可再生的化石能源逐漸枯竭,正面臨著能源需求的快速持續(xù)增長和由此所帶來環(huán)境問題的雙重壓力。開發(fā)環(huán)境友好的新能源是我國能源發(fā)展的戰(zhàn)略選擇,對解決能源短缺及環(huán)境污染兩大難題具有重大意義。自然界中的可再生能源,如水能、風(fēng)能和太陽能等。無一例外都受到自然環(huán)境的制約,難以進(jìn)行大規(guī)模的應(yīng)用。化學(xué)電源能夠方便、有效地實(shí)現(xiàn)電能與化學(xué)能的儲存與轉(zhuǎn)換。將諸多新能源帶來的電能以化學(xué)能儲存,并在需要時提供電力資源。鋰離子電池因其壽命長、功率密度高且綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)成為新一代理想的能量轉(zhuǎn)換和存儲設(shè)備。作為鋰離子電池電極材料,鈦酸鋰具有出色的“零應(yīng)變”特性,這使得它擁有超長循環(huán)壽命。同時,較高的嵌鋰電壓(1.55 V vs.Li/Li+)避免了鋰枝晶和SEI膜的形成,確保了電池的安全性。然而,較低的理論比容量(175m Ahg-1)和較高的嵌鋰電壓共同限制了電池的能量密度。此外,較差的電子導(dǎo)電性和離子導(dǎo)電性則限制了鈦酸鋰的倍率性能,無法滿足快速充放電的需求,限制了其在高功率密度電池中的應(yīng)用。本文以提升鈦酸鋰倍率性能為出發(fā)點(diǎn)。首先對...
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
第一個鋰離子電池的示意圖
第二章 實(shí)驗(yàn)方法和,攪拌持續(xù) 30 min 以避免產(chǎn)生絮狀沉淀物;將混合液倒入 100 ml 聚四氟乙應(yīng)釜內(nèi),放置在 180℃恒溫干燥箱內(nèi)水熱反應(yīng) 24 h,反應(yīng)結(jié)束冷卻到室溫后收集綠色沉淀物,使用去離子水和無水乙醇各離心洗滌 3 次;將沉淀物在干內(nèi) 80℃烘干獲得前驅(qū)體,用研缽將前驅(qū)體研磨成粉末后放置在真空管式爐內(nèi)氛圍下 600℃煅燒 6 h,獲得水熱法制得的鈦酸鋰,記作 H-LTO。鈷摻雜鈦酸鋰通過一步水熱反應(yīng)制備。在制備 H-LTO 時,向所得乳白色混液中加入一定量的 CoCl2·6H2O,充分?jǐn)嚢璧媚G色懸濁液,其他反應(yīng)條件相得鈷摻雜的復(fù)合鈦酸鋰,記作 CLTO。
論文成相燒結(jié)法合成的鈦酸鋰樣品的 XRD 圖譜。其中,( TiO2作為鈦源;(b)為 LiOH 作為鋰源,商品級作為鋰源,TiO2P25 作為鈦源;(d)為 LiOH 作為樣品的主要衍射峰均與 Li4Ti5O12(JCPDS No.49-表明雖然原料種類不同,但固相燒結(jié)法制得的這為 LiOH 作為鋰源,商品級 TiO2中出現(xiàn)少量銳鈦為鋰源,商品級 TiO2作為鈦源樣品中除了鈦酸鋰和金紅石型 TiO2的特征峰。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋰離子電池負(fù)極材料碳氮包覆鈦酸鋰的制備及表征[J]. 萬露,付爭兵. 應(yīng)用化學(xué). 2018(01)
[2]微波法制備鋰離子電池負(fù)極材料鈦酸鋰鋅及電化學(xué)性能[J]. 李文鵬,王利娟,王松. 南陽師范學(xué)院學(xué)報. 2017(12)
[3]Li4Ti5O12負(fù)極材料的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 季俊紅,秦國強(qiáng),齊滿富,常智敏,周媛. 電池工業(yè). 2017(05)
[4]基于車載儲能的輕軌車輛聯(lián)合供電系統(tǒng)研究[J]. 張海龍. 中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè). 2017(36)
[5]鈦酸鋰基鋰離子電池負(fù)極材料的研究進(jìn)展[J]. 程禹,趙曉沖,陳慧媛,王剛,王亞萍,林紅. 現(xiàn)代化工. 2017(05)
[6]鋰離子電池負(fù)極材料鈦酸鋰的研究進(jìn)展[J]. 于小林,吳顯明,李葉華,吳賢釗,丁心雄. 應(yīng)用化工. 2017(06)
[7]新能源汽車“十三五”開局回顧及未來展望[J]. 白雪,張祥. 北京理工大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版). 2017(02)
[8]碳材料在鈦酸鋰負(fù)極材料中的應(yīng)用[J]. 石穎,聞雷,吳敏杰,李峰. 化學(xué)進(jìn)展. 2017(01)
[9]Double carbon decorated lithium titanate as anode material with high rate performance for lithium-ion batteries[J]. Haifang Ni,Weili Song,Lizhen Fan. Progress in Natural Science:Materials International. 2016(03)
[10]工信部:解讀《中國制造2025》規(guī)劃系列之推動節(jié)能與新能源汽車發(fā)展[J]. 于占波. 商用汽車. 2015(06)
本文編號:3623721
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
第一個鋰離子電池的示意圖
第二章 實(shí)驗(yàn)方法和,攪拌持續(xù) 30 min 以避免產(chǎn)生絮狀沉淀物;將混合液倒入 100 ml 聚四氟乙應(yīng)釜內(nèi),放置在 180℃恒溫干燥箱內(nèi)水熱反應(yīng) 24 h,反應(yīng)結(jié)束冷卻到室溫后收集綠色沉淀物,使用去離子水和無水乙醇各離心洗滌 3 次;將沉淀物在干內(nèi) 80℃烘干獲得前驅(qū)體,用研缽將前驅(qū)體研磨成粉末后放置在真空管式爐內(nèi)氛圍下 600℃煅燒 6 h,獲得水熱法制得的鈦酸鋰,記作 H-LTO。鈷摻雜鈦酸鋰通過一步水熱反應(yīng)制備。在制備 H-LTO 時,向所得乳白色混液中加入一定量的 CoCl2·6H2O,充分?jǐn)嚢璧媚G色懸濁液,其他反應(yīng)條件相得鈷摻雜的復(fù)合鈦酸鋰,記作 CLTO。
論文成相燒結(jié)法合成的鈦酸鋰樣品的 XRD 圖譜。其中,( TiO2作為鈦源;(b)為 LiOH 作為鋰源,商品級作為鋰源,TiO2P25 作為鈦源;(d)為 LiOH 作為樣品的主要衍射峰均與 Li4Ti5O12(JCPDS No.49-表明雖然原料種類不同,但固相燒結(jié)法制得的這為 LiOH 作為鋰源,商品級 TiO2中出現(xiàn)少量銳鈦為鋰源,商品級 TiO2作為鈦源樣品中除了鈦酸鋰和金紅石型 TiO2的特征峰。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋰離子電池負(fù)極材料碳氮包覆鈦酸鋰的制備及表征[J]. 萬露,付爭兵. 應(yīng)用化學(xué). 2018(01)
[2]微波法制備鋰離子電池負(fù)極材料鈦酸鋰鋅及電化學(xué)性能[J]. 李文鵬,王利娟,王松. 南陽師范學(xué)院學(xué)報. 2017(12)
[3]Li4Ti5O12負(fù)極材料的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 季俊紅,秦國強(qiáng),齊滿富,常智敏,周媛. 電池工業(yè). 2017(05)
[4]基于車載儲能的輕軌車輛聯(lián)合供電系統(tǒng)研究[J]. 張海龍. 中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè). 2017(36)
[5]鈦酸鋰基鋰離子電池負(fù)極材料的研究進(jìn)展[J]. 程禹,趙曉沖,陳慧媛,王剛,王亞萍,林紅. 現(xiàn)代化工. 2017(05)
[6]鋰離子電池負(fù)極材料鈦酸鋰的研究進(jìn)展[J]. 于小林,吳顯明,李葉華,吳賢釗,丁心雄. 應(yīng)用化工. 2017(06)
[7]新能源汽車“十三五”開局回顧及未來展望[J]. 白雪,張祥. 北京理工大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版). 2017(02)
[8]碳材料在鈦酸鋰負(fù)極材料中的應(yīng)用[J]. 石穎,聞雷,吳敏杰,李峰. 化學(xué)進(jìn)展. 2017(01)
[9]Double carbon decorated lithium titanate as anode material with high rate performance for lithium-ion batteries[J]. Haifang Ni,Weili Song,Lizhen Fan. Progress in Natural Science:Materials International. 2016(03)
[10]工信部:解讀《中國制造2025》規(guī)劃系列之推動節(jié)能與新能源汽車發(fā)展[J]. 于占波. 商用汽車. 2015(06)
本文編號:3623721
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huaxuehuagong/3623721.html
最近更新
教材專著