層狀富鋰錳基固溶體正極材料xLi₂MnO₃·（1-x）LiMO₂憑借高電壓平臺、高比容量、高能量密度等優(yōu)點成為近年來正極材料研究領(lǐng)域的熱點之一。但是富鋰錳基材料本身所具有的一些缺陷在很大程度上限制了該正極材料的進一步發(fā)展,因此有必要通過改性的方法改善其電化學性能,以滿足更高的應(yīng)用要求。本文以層狀富鋰錳基正極材料Li_1.2Ni_0.2Mn_0.6O₂為研究對象,以解決富鋰錳基正極材料循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能差等缺陷為主要目的,對其進行陰、陽離子摻雜改性,得到性能最佳的共摻雜改性后的正極材料Li_1.12Na_0.08Ni_0.2Mn_0.6O_1.95F_0.05。同時,采用豐富的表征手段,系統(tǒng)研究了陰陽離子摻雜改性對材料結(jié)構(gòu)、形貌及電化學性能的影響及其作用機理。主要研究內(nèi)容如下:分別以CH₃COONa和N...

【文章頁數(shù)】：89 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 鋰離子電池概述
        1.2.1 鋰離子電池發(fā)展歷程
        1.2.2 鋰離子電池的工作原理
        1.2.3 鋰離子電池的特點
    1.3 鋰離子電池正極材料
        1.3.1 層狀結(jié)構(gòu)正極材料
        1.3.2 尖晶石結(jié)構(gòu)正極材料
        1.3.3 橄欖石結(jié)構(gòu)正極材料
    1.4 富鋰錳基正極材料的研究進展
        1.4.1 層狀富鋰錳基固溶體正極材料概述
        1.4.2 層狀富鋰錳基固溶體正極材料的結(jié)構(gòu)機理
        1.4.3 層狀富鋰錳基固溶體正極材料的制備方法
        1.4.4 層狀富鋰錳基固溶體正極材料的改性研究
    1.5 本文的選題背景和研究內(nèi)容
第二章 實驗試劑、儀器及方法
    2.1 實驗試劑及儀器
        2.1.1 化學試劑
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 材料表征
        2.2.1 X射線衍射分析
        2.2.2 掃描電子顯微鏡分析
        2.2.3 透射電子顯微鏡分析
        2.2.4 X射線光電子能譜分析
        2.2.5 拉曼光譜
    2.3 電化學性能測試
        2.3.1 電極片的制備及電池的組裝
        2.3.2 恒電流充電測試
        2.3.3 循環(huán)伏安測試
        2.3.4 電化學阻抗譜測試
第三章 富鋰錳基正極材料的陽離子摻雜改性研究
    3.1 引言
    3.2 材料制備
        3.2.1 制備不同Na源摻雜的正極材料
        3.2.2 制備不同Na含量摻雜的正極材料
    3.3 不同Na源摻雜Li_1.2Ni_0.2Mn_0.6O₂ 的性能研究
        3.3.1 材料的結(jié)構(gòu)分析
        3.3.2 材料的形貌分析
        3.3.3 材料的電化學性能分析
    3.4 不同Na含量摻雜Li_1.2Ni_0.2Mn_0.6O₂ 的性能研究
        3.4.1 材料的結(jié)構(gòu)分析
        3.4.2 材料的形貌分析
        3.4.3 材料的電化學性能分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 富鋰錳基正極材料的陰陽離子共摻雜改性研究
    4.1 引言
    4.2 材料制備
        4.2.1 制備不同F(xiàn)源摻雜的正極材料
        4.2.2 制備陰陽離子共摻雜的正極材料
    4.3 不同F(xiàn)源摻雜Li_1.2Ni_0.2Mn_0.6O₂ 的性能研究
        4.3.1 材料的結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 材料的形貌表征
        4.3.3 材料的電化學性能分析
    4.4 陰陽離子共摻雜Li_1.2Ni_0.2Mn_0.6O₂ 的性能與機理研究
        4.4.1 材料的結(jié)構(gòu)分析
        4.4.2 材料的形貌分析
        4.4.3 材料的元素價態(tài)分析
        4.4.4 材料的電化學性能分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間主要成果



本文編號：4030153