在鋰離子電池正極材料的探索中,尖晶石型LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料具有能量密度大、功率密度高等優(yōu)勢,成為動力設(shè)備儲能電源的首選材料之一。目前,為了進一步提高材料的大倍率充放電性能,以更好的滿足鋰離子電池在高功率設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用,還需進一步提高鋰離子的傳輸速率。研究發(fā)現(xiàn),納米級LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料能夠有效的提升鋰離子在材料顆粒間的傳輸速率,但過大的接觸界面會加快電解液對材料表面的侵蝕,降低電池使用壽命;同時,納米顆粒的低結(jié)晶度也會導(dǎo)致材料電化學(xué)活性降低,電池容量不能得到有效提升。如能制得由納米尺寸顆粒團聚形成的微米級球形結(jié)構(gòu)材料,可兼顧納米材料優(yōu)異動力學(xué)優(yōu)勢以及微米材料宏觀穩(wěn)定的優(yōu)點,電池的綜合性能將得到進一步提升。本文通過共沉淀法合成了具有中空球形結(jié)構(gòu)的LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料,并通過調(diào)節(jié)溶劑體系中水/乙醇比例探究了乙醇加入量對材料形貌、尺寸及其電化學(xué)性能的影響。研究發(fā)...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池的結(jié)構(gòu)和工作原理
    1.3 鋰離子電池負極材料簡介
    1.4 鋰離子電池電解質(zhì)簡介
    1.5 鋰離子電池正極材料研究概況
        1.5.1 層狀結(jié)構(gòu)正極材料
        1.5.2 聚陰離子型正極材料
        1.5.3 尖晶石型正極材料
    1.6 LiNi_0.5Mn_1.5O₄ 正極材料的制備方法
        1.6.1 固相法
        1.6.2 共沉淀法
        1.6.3 溶膠凝膠法
        1.6.4 靜電紡絲法
        1.6.5 噴霧干燥法
        1.6.6 流變相法
    1.7 LiNi_0.5Mn_1.5O₄ 正極材料的的改性研究
        1.7.1 特殊形貌
        1.7.2 離子摻雜改性
        1.7.3 表面包覆改性
        1.7.4 晶面調(diào)控
    1.8 論文主要研究內(nèi)容及意義
第2章 實驗方法
    2.1 實驗藥品及儀器設(shè)備
        2.1.1 實驗藥品與材料
        2.1.2 實驗儀器與設(shè)備
    2.2 材料表征手段
        2.2.1 X射線衍射(XRD)
        2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.4 X射線光電子能譜測試(XPS)
        2.2.5 電化學(xué)交流阻抗測試(EIS)
        2.2.6 電化學(xué)性能測試
    2.3 正極片的制備與半電池組裝
        2.3.1 正極片的制備
        2.3.2 半電池的組裝
第3章 中空球形LiNi_0.5Mn_1.5O₄ 材料的制備及電化學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
    3.3 結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
第4章 Al₂O₃ 包覆中空球形LiNi_0.5Mn_1.5O₄ 材料的制備及電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄



本文編號：3854015