高能量密度锂离子电池4.6V高电位钴酸锂正极材料研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 7次 | 上传用户:hlayumi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在4.2V(vs.Li/Li+)下Li CoO2材料的容量被限制在140 mAh/g(仅为其理论容量274 mAh/g的一半),使得其能量密度较低,无法满足人们对高能量密度的要求。提高其充电电压,能够显著提高其容量,但会带来循环性能的急剧下降。为了得到在高电位(≥4.5V vs.Li/Li+)下具有长循环寿命的LiCoO2材料,本文先采用了Mg掺杂的方式提高其电化学性能,又引入Ti掺杂形成Mg-Ti共掺杂来稳定材料结构,最后使用AlPO4包覆对共掺杂材料进行表面改性,以进一步提高材料在高电位下的循环稳定性。本文采用了XRD、SEM、恒流充放电测试、倍率测试、EIS以及CV等测试方式对所制备样品的晶体结构、表面形貌以及电化学性能进行分析测试,并就其结果进行了分析与讨论。具体实验结果如下所示。(1)在2.75-4.5V(vs.Li/Li+)的电压范围内,以0.5 C的倍率循环50次后,溶胶凝胶法制备的LiCo0.97Mg0.03O2样品容量保持率为78.6%,而该方法制备的未掺杂LiCoO2其容量保持率仅为40.6%;高温固相法制备的LiCo0.97Mg0.03O2样品容量保持率为90.4%,而该方法制备的未掺杂LiCoO2其容量保持率仅为72.4%。该结果说明Mg掺杂能够有效提高LiCoO2材料在4.5 V(vs.Li/Li+)下电化学性能。(2)在2.75-4.5V(vs.Li/Li+)的电压范围内,以0.5 C的倍率循环50次后,溶胶凝胶法制备的Mg掺杂量为1%、3%、5%样品的容量保持率分别为61.4%、78.6%与83.2%;而在相同条件下,该方法制备的Mg-Ti共掺杂量为1%、2%、3%样品的容量保持率分别为87.3%、91.0%以及96.2%,均显著优于Mg掺杂样品;在2.75-4.6V(vs.Li/Li+)的电压范围内,以0.5C倍率循环50次后,高温固相法制备的Mg掺杂量为1%、3%、5%样品的容量保持率分别为62.8%、80.2%与82.3%;而在相同条件下,该方法制备的Mg-Ti共掺杂量为1%、2%、3%样品的容量保持率分别为85.7%、88.4%以及88.5%,也都明显优于Mg掺杂样品。该结论说明Mg-Ti共掺杂能够在Mg掺杂的基础上进一步稳定材料结构。(3)在2.75-4.6 V(vs.Li/Li+)电压范围内以0.5 C的倍率循环100次,高温固相法制备的LiCo0.98Mg0.01Ti0.01O2样品的容量保持率为74.5%,而对该样品进行0.3wt.%的AlPO4包覆后,其容量保持率提升至90.7%;在相同电压范围内以2.0 C的倍率循环200次,未包覆样品的容量保持率为62.0%,而包覆AlPO4为0.3 wt.%的样品容量保持率提升至88.0%。对比未包覆样品有较大幅度的提升。该结论说明对Mg-Ti共掺杂进行AlPO4包覆能够有效提高材料在4.6 V(vs.Li/Li+)下循环稳定性。
其他文献
利用高速摄像系统观测的闪电通道和利用分形方法模拟的闪电通道,分析了通道的垂直假定对回击辐射场峰值计算的影响。结果表明,回击电磁场随方位角的变化非常明显,在距闪电通
目的:探索一种基于临床诊疗知识库和电子病历为患者推荐诊疗相关知识的有效方法。方法:引入诊疗知识库的内容过滤结合电子病历建立整合评分矩阵,融合基于电子病历的患者协同
近年来,伴随着计算机应用范围的不断增大,在商业领域,诞生出了一种新的购物方式,由于这种方式是基于网络条件下的一种购物,人们常称之为“网购”,网购已经成为一种时尚。伴随
新时代生活中不可或缺的一门艺术就是舞蹈。现如今开展文化交流的频率在不断增加,多元化思想文化共同进步已然呈现发展趋势,在文化发展期间发扬并使现代舞蹈和西方芭蕾舞得到
微营销作为一种新的营销模式,较好地适应了精细化市场的要求以及消费者多样化的消费特点。但由于目前处于发展初期,相关条件还不够成熟,发展受限。在微营销概念化研究的基础
为加快产品开发速度和提高产品的设计质量,采用计算机编程实现产品设计、绘图和生成设计说明书已成为一种趋势.但自动生成图文并茂的产品设计说明书尚缺乏有效的技术突破,尤
当代大学生应该如何传承中华优秀传统文化和培养文化自信,是亟待解决的迫切问题。本文在对174位江苏师范大学学生进行问卷调查的基础上,研究当代大学生社团与优秀传统文化传
采用直流无刷电机作为驱动电机,设计了一款电子水泵。采用无位置传感器的磁场定向控制方案,应用滑模状态观测器来估算电机的转子位置角度,给出了硬件电路设计和软件算法设计。实
自1998年国家试行临床医学专业学位以来,中医专业学位一直设置于临床医学专业学位之中,与西医学在同一试行办法下开展,并不能充分体现中医学特色。为服务我国中医药事业发展