高镍三元锂离子电池正极材料的改性研究

来源 :沈阳理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yanglch234
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
目前锂离子电池已经成为市场中必不可少的能源之一,并且LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料拥有较高的能量密度以及高放电容量。但是在实际使用过程中要面对许多严苛的工作环境,如高低温、高电压和大电流等,并且LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料存在着结构不稳定、容量衰减快等问题会限制其应用,本文以通过包覆单质Cu、Ni、Co单质来改善三元正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的电化学性能。探究不同的添加剂以及包覆方法对正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的影响,以包覆单质Cu为例,通过电化学性能测试得出当使用曲拉通X-100作为添加剂并使用超声水浴干燥法时,得到的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2@Cu正极材料具备良好的电化学性能,其在0.2 C下的首次放电比容量为190.76 m Ah?g-1。采用超声水浴干燥法,并使用添加剂曲拉通,对正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2进行包覆,得到LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2@Cu,通过探讨包覆最优的Cu单质含量。结果表明当包覆的Cu单质的质量为0.6%时,其在0.2 C下的首次放电比容量为204.56m Ah?g-1,在1 C下循环50次后的容量保持率为74.7%。讨论包覆不同含量的Ni单质对LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料的电化学性能的影响。通过XRD分析表明当包覆Ni单质的质量为0.8%时,表面有着良好的层状结构并且阳离子混排度低。其在0.2 C下的首次放电比容量为194.56 m Ah?g-1,在1 C下循环50次后的容量保持率为62.8%,相比于基体材料有了提升。探究包覆不同含量的Co单质对正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2电化学性能的影响。通过XRD和SEM分析,包覆质量为0.9%的Co单质拥有良好的球形形貌且包覆颗粒分布均匀,其阳离子混排较低并且拥有良好的层状结构。通过循环伏安分析包覆后的正极材料ΔEP值为270 m V,基体材料的ΔEP值为340 m V。包覆后的材料的电化学反应可逆性最好,能够降低材料的电化学极化。并且包覆后的材料在0.2 C下的首次放电比容量为208.27 m Ah?g-1,并且在1 C下循环50次后的容量保持率为77.5%,相比于基体材料提升了22.1%,提升了基体材料的电化学性能并且保持良好的稳定性。
其他文献
学位
锂离子电池被认为是二十一世纪最有发展前景的化学能源之一,而锂离子电池的正极材料很大程度上决定了电池的电化学性能和成本,因此,成本低廉、电化学性能优良以及环境友好的正极材料备受关注。LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料因具有工作电压高、价格低廉、循环性能好以及能量密度高等优点受到广大科研人员的追捧与研究。本文以乙酸镍、乙酸钴、乙酸锰和氢氧化锂为实验原料,通过化学共沉淀法合成LiNi0.5C
学位
钛合金型材具有密度低、比强度高、耐蚀性好等特点,受到越来越广泛的关注。采用挤压加工技术生产钛合金型材,不仅可以提高型材质量,而且还可以提高生产效率。但由于钛合金自身特点导致挤压变形困难,极大地限制了钛合金型材的生产和应用,因此选择合适的挤压模具和工艺参数至关重要。本文通过采用稳态和瞬态两种有限元分析软件分别对TC18钛合金T形和U形型材的挤压过程进行模拟分析,通过单因素法和正交实验法研究了不同模具
学位
学位
本文以氯化锌(Zn Cl2)为活化剂活化稻壳,经高温碳化制得多孔碳/二氧化硅(C/Si O2)负极材料。然后通过Humers法制备还原氧化石墨烯(RGO),采用机械球磨法以RGO对C/Si O2颗粒进行包覆处理,制得还原氧化石墨烯-碳/二氧化硅(RGO-C/Si O2)复合锂离子电池负极材料。具体研究内容如下:(1)首先用去离子水和稀盐酸对稻壳进行预处理,以去除灰尘和其他金属元素,然后以Zn Cl
学位
针对传统算法无法适用多目标及动态环境的智能车路径规划问题,文中基于改进A*算法与势场蚁群算法进行了面向多目标的动态环境智能车路径规划算法研究。根据多目标的特征,采用改进A*算法识别完整的周边环境,并进行全局路径规划。对于实验场景中出现的局部变化或障碍物移动,将人工势场算法与蚁群算法相结合,获得了改进势场蚁群算法,以实现在原有全局路径规划基础上的局部修改。通过优化仿真得到了文中所提算法的最优参数值,
期刊
激光增材制造因其精度高、可制造复杂结构、工序简单、金属成型快及成型性好,被广泛应用于金属材料领域。同轴送粉激光增材制造技术是一种材料近净成型工艺,其原理是将材料进行“分层搭接制造,逐层堆叠成型”。现阶段,同轴送粉的激光增材制造工艺还有待研究,本实验采用机器人手臂装载的三路同轴送粉激光增材设备增材制造316L不锈钢,重点研究了同轴送粉激光增材制造单道单层、单道多层、多道搭接块体不同的316L不锈钢试
学位
传统的无人配送智能车功能单一,体积较大,难以适用于狭小复杂的工作环境。为此,本文设计了一款基于ROS(Robot Operating System)操作系统的简易配送智能车。该智能车使用ROS操作系统作为平台,由ROS控制器和STM32运动控制器组成,地图构建采用SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)建图算法,规划路径采用全局和局部相结合的路径规划算
期刊
在石油和化工等工业中存在大量的高温热力管道,在热力管工作时与外界环境的换热会导致大量的能量损耗。本文针对目前工业热力管道保温隔热性能差、保温固废物处理困难等问题。对利用废弃保温材料岩棉、硅酸铝纤维棉、硅酸钙作为原料,通过无尘化处理,分散、催化反应制成的工业生态绝热涂料(硅基生态绝热涂料)的传热特性进行研究,分析其微孔网状结构、多孔结构的形成以及遮光剂对涂料性能的影响。模拟了涂料在不同管道温度,不同
学位
目的 探讨糖尿病肾病继发医院感染患者外周血白细胞介素-6 (IL-6)、信号传导与转录激活因子3(STAT3)、血管内皮生长因子(VEGF)表达及意义。方法 选取2018年11月—2019年12月邢台市人民医院收治的糖尿病肾病继发医院感染患者26例为感染组,按1:5比例选择同期未发生医院感染的糖尿病肾病患者130例为未感染组,收集感染组患者临床标本进行病原菌鉴定,抽取患者外周血,检测血清IL-6、
期刊