锂离子电池正极材料锰酸锂的研究

来源 :天津师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kill5678
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
锂离子电池具有体积小、比能量大、无记忆效应、无污染、循环寿命长和放电性能稳定等优点在各种便携式电子产品中得到了广泛的应用,是目前最有应用前景的一种新型蓄电池之一。虽然现阶段商品化锂离子电池常用的采用LiCoO2正极材料,虽然比能量高、循环性好、制备工艺简单,但安全性较差,且钴的价格昂贵并具有毒性,回收成为巨大难题,寻找替代材料迫在眉睫。相对钴酸锂,尖晶石LiMn2O4材料具有原料资源丰富、易于制备、成本低、环境友好等突出优点,已被作为最有潜力的正极材料。但LiMn2O4作为动力电池正极材料存在的最大问题是该材料与电解液之间的相互交恶作用,使活性物质Mn在电解液中溶解,导致了循环性能低下。因此本文以此作为出发点,对溶胶凝胶法制备锰酸锂的烧结温度进行探究,并对其进行包覆改性研究。  在本文研究中,使用溶胶凝胶法制备锰酸锂,并控制改变其中的烧结温度得到不同的LiMn2O4纯样品,研究烧结温度对锰酸锂微观形貌和电化学性能的影响,摸索出最佳的制备工艺条件。在此基础上,使用不同浓度的柠檬酸溶液作为碳源对LiMn2O4纯样品进行包覆改性,对包覆层进行定性研究及对改性样品的晶体结构,微观形貌和电化学性能进行理论解释。  实验结果表明:对比烧结温度为700℃,750℃和800℃制备出的三种纯样品,发现750℃所烧结得出的材料分散性,均一性达到最佳,几乎没有团聚现象且颗粒菱边清晰可见,呈现八面体结构。与之对应,样品LMO-750经过100次充放电循环后所保持的容量是所有样品中是最高的,其容量保持率(78.8%)为最高。在交流阻抗谱的拟合分析中,其溶液阻抗,膜阻抗以及电荷转移阻抗是所有纯样品中最低的。在包覆改性研究中发现,包覆层为锰酸锂与碳层在高温下合成的MnO材料,且得证10%浓度的柠檬酸溶液作为碳源所改性的样品是所有样品中电化学性能最佳的,100圈循环容量保持率达到89.8%,且多倍率测试中该样品在高充放电倍率下的放电比容量是最高的。
其他文献
本论文主要是从多个角度讨论在Reissner-Nordstrom引力场中的光线引力偏折和雷达回波时间延迟.全文内容安排如下:1、第一章为前言,主要介绍了广义相对论的一些问题发展历程,
现代工业的发展使得人们需要越来越小的集成电路块,因而就要提高印刷术,来获得更小的像素,更大的分辨力.光刻(又称光学制版)技术就是适应这一需要产生的.该文研究了用不同量
论文中首先对近年来网络的研究进展做一综述,介绍复杂网络结构的几个基本性质,即小世界特征、高聚集性以及确定的连接度分布尤其是自由标度(Scale-free)度分布行为.该论文的
1987年,Yablonovitch提出介电常数呈周期性分布的材料可以改变在其中传播的光子的行为,并称这种材料为光子晶体.光子晶体中的光子与一般晶体(电子晶体)中的电子相似,都有能带
该论文将不同的小分子材料以不同的质量分数与导电聚合物—聚乙烯基咔唑(PVK)混合,制备成薄膜,并对其混合薄膜的发光性能及能量传递过程进行了研究.
近年来,对于介观约瑟夫森结量子特性的研究引起了广泛关注,极小尺寸的约瑟夫森结有着明显的量子特性,如库珀对遂穿的库仑阻塞,宏观量子遂穿,布洛赫振荡,曾纳隧道效应,可以用
在光纤通信技术中,光纤耦合器是一类重要的无源器件.早期它多用于从传输干路取出一定的功率、用于监控等,这些仅仅利用了光纤耦合器的最基本的功能,即光功率分配及光波长分配
近年来,空间光孤子的独特性质及其潜在的应用价值引起了众多专家学者的广泛关注。空间光孤子的传输及相互作用特性是实现全光操纵的理论基础之一。本论文主要研究非相干耦合的
锐钛矿TiO2的禁带宽度为3.2eV,以TiO2为主的光催化剂只能吸收利用太阳光中的紫外线光部分,而太阳光中占90%以上的可见光部分却不能充分利用,不利于处理量大且浓度高的工业废水和
空间极紫外望远镜(EUT)是由四个单通道望远镜捆绑在一起而构成,可以在四个极紫外波段13.0nm、17.1nm、30.4nm、和19.5nm同时对日成像。由于在地面装调以及发射过程中的影响无法保证四个通道轴向严格平行,进而带来观测上的误差。这些误差必然会影响图像配准、合成等。为了合成高分辨率的图像,需要测出各通道轴向夹角,对其在轨校准,从而减小观测上的误差。根据观测精度的要求这一夹角的测量精度必须