鋰離子電池作為綠色新型能源具有巨大發(fā)展前景,而高鎳三元正極材料憑借容量高、成本低、損耗小等優(yōu)點(diǎn),近年來得到了廣泛的關(guān)注。然而,高鎳三元材料的循環(huán)壽命不足,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性差,初始庫倫效率較低,這些短板限制了其實(shí)際應(yīng)用。針對這些問題,我們從結(jié)構(gòu)控制、表面包覆的角度著手,使用溶膠-凝膠法制備了性能穩(wěn)定的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（NCM811）高鎳三元正極材料,并對其進(jìn)行了改性。主要內(nèi)容如下:首先,合成了不同質(zhì)量比的LiAlO2包覆的NCM811材料,分析發(fā)現(xiàn)包覆層對NCM811顆粒的大小和形貌幾乎不產(chǎn)生影響,但會使材料晶胞參數(shù)變大、陽離子混排程度降低和表面Ni3+比例增加。通過調(diào)整LiAlO2包覆量,提高了材料的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)。與原始NCM811材料相比,3wt%LiAlO2包覆的材料在1C、5C、10C的放電比容量分別為 182.1 mAhg-1、152.6mAhg-1、137.2 mAhg-1。1C 室溫 25℃循環(huán)50次后,電池的容量保持率約83.9%,且循環(huán)穩(wěn)定性隨包覆材料用量的增加而增加。其次,合成了不同Li2ZrO3包覆量的NCM811材料。Li2ZrO3是鋰... 

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【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 鋰離子電池
        1.1.1 鋰離子電池工作原理
        1.1.2 鋰離子電池組成
    1.2 鋰離子電池正極材料簡介
        1.2.1 尖晶石結(jié)構(gòu)正極材料
        1.2.2 聚陰離子材料
        1.2.3 三元層狀正極材料(LiNi_(1-x-y)Co_xMn_yO_2)
    1.3 高鎳三元正極材料研究現(xiàn)狀
        1.3.1 高鎳三元材料制備方法
        1.3.2 高鎳三元材料目前存在的問題
        1.3.3 高鎳三元材料的改性
    1.4 本課題的選題意義及主要研究思路
2 實(shí)驗(yàn)試劑、儀器及材料表征測試
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
    2.2 材料表征與測試儀器
        2.2.1 X射線衍射儀(XRD)
        2.2.2 掃描、透射電子顯微鏡(SEM、TEM)
        2.2.3 X射線光電子能譜儀(XPS)
    2.3 材料電化學(xué)性能測試
        2.3.1 正極片的制備
        2.3.2 電池的組裝
        2.3.3 充放電測試
        2.3.4 交流阻抗及循環(huán)伏安測試
3 LiAlO_2包覆LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能研究
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
    3.3 材料表征
    3.4 材料電化學(xué)性能測試
    3.5 LiAlO_2包覆NCM811三元材料機(jī)理分析
    3.6 本章小結(jié)
4 Li_2ZrO_3包覆LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能研究
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
    4.3 材料表征
    4.4 材料電化學(xué)性能測試
    4.5 本章小結(jié)
5 Li_2TiO_3-PANI雙包覆LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能研究
    5.1 前言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
    5.3 材料表征
    5.4 材料電化學(xué)性能分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3686187