锂离子电池过渡金属氧化物复合正极材料的研究

来源 :哈尔滨师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kwx313
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
目前虽然LiCoO2作为锂离子电池的正极材料依然占据市场的主导地位,但是由于其有毒性及资源限制,迫切需要在市场竞争中研发一种更具应用性的新型锂离子电池的正极材料。由过渡金属镍、镉、锰构成的三元层状结构的金属氧化物Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2,综合了层状结构的LiCoO2,LiNiO2,LiMn2O4三种材料的优点,因而作为电池的正极材料其电化学性能优于任意单一组分。化合物Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2用于锂离子电池的正极材料不仅具有价格低廉、对环境友好和热稳定性优良,而且包含比容量较高等突出特性,因此其被广泛地认可为是最具有发展前景的锂离子电池正极材料之一。本论文以Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2作为研究目标,选择最佳的合成方法、最优的沉淀剂,及最适宜的合成条件,以提升锂离子电池过渡金属氧化物的复合正极材料 Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2的在高倍率下的充放电性能和其循环性能。  首先选择的最佳合成方法确定为共沉淀法,它包括碳酸盐共沉淀法和氢氧化物共沉淀法两种。在使用碳酸盐共沉淀法制备锂离子电池的过渡金属氧化物的复合正极材料 Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2时常用的沉淀剂共有三种,分别是Na2CO3,(NH4)2CO3和NH4HCO3。沉淀剂对所制备的样品在形态、结构和电化学性能方面的影响备受关注。使用Na2CO3作为沉淀剂制备出的样品粒子形状不规则,粒子颗粒不均匀,然而使用NH4HCO3作为沉淀剂所制备出的样品无论是粒子形状,还是粒子颗粒都表现出较好的规则性和良好的均一性。在所制备出的所有样品中,以(NH4)2CO3作为沉淀剂所制得产物展示出了较好的六边形分层结构,测试结果也同样显示了其最高的放电比容量和最好的电循环性能。因此在碳酸盐共沉淀法反应中,沉淀剂具有非常重要的作用及对产物Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2的性能有着不可乎视的影响。  通过氢氧化物共沉淀法制备纳米结构的Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2正极物质。需注意的条件例如反应的温度,螯合剂的量和反应时间等对Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2物理特性和电化学性能的优化有着不同程度的影响。Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2的结构、形貌和电化学性能是通过X射线粉末晶体衍射(XRD),扫描电子显微镜分析(SEM),透射电子显微镜分析(TEM)和充放电循环曲线来描述的。通过氢氧化物共沉淀法所制备出的最佳产物是纳米级的粒子具有良好的层状结构,而且通过电化学的测试显示出其具有良好的充放电性能和较高的放电比容量。实验的温度设在273K下合成有效地阻止了纳米级的产物粒子Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2的继续生长,从而产生的Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2具有最优的纳米级粒子尺寸,这使作为锂离子电池过渡金属氧化物复合正极材料的Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2非常有利于应用在高能源的产业领域。
其他文献
文章以钟山县盐田岭高岭土矿山为例,介绍、证明了高岭土矿通过综合利用,即通过对低品位高岭土、废石类高岭土及尾矿的利用,矿山不仅可逐层向下开采,同时提高了高岭土矿回采率
在三乙胺存在下,N-混杂卟啉与酰氯反应,合成了一系列的吡咯烷-2-酮稠合N-混杂calix[4]phyrins化合物。反应时间短、收率较高且后处理简单。反应区域和立体选择性发生在外部氮原
散文是一种语言优美、情感丰富的文学体裁,它抒发了作者内心独特的情感和心灵感悟。读者若要能真正读懂散文,必须具备一定的文学素养。初中生初学散文,在理解上难免有困难。那么初中语文教师如何更好地进行初中现代散文的教学呢?笔者结合自身的教学体验,谈谈自己的看法。  一、课堂导入是关键  课堂教学中,新课的导语非常关键。成功的导语犹如乐章的序曲,能让学生一开始就受到美的熏陶。对于富含情感的散文来说,课堂教学
大连是一个人杰地灵的时尚都市,同时也是一个有着丰富文化气息的城市,在这里诞生过一大批文体名人,名人是一个城市的闪光点和名片,他们在各自的领域都有着突出的成绩,如:杨赤
本论文研究了聚阳离子在生物大分子分析中的应用问题,主要分为两部分:(1)聚阳离子在重组和内源促红细胞生长素(rhEPO,uEPO)的毛细管电泳(CE)和毛细管电泳-质谱联用(CE-MS)分离检
本文开展了离子对色谱–直接电导检测法分析阴离子的研究,其目的是发展简单、快速、可靠、灵敏地测定阴离子的离子对色谱新方法。本研究主要包括三部分内容:  1、研究了整体
叙述了我公司通过对瓦斯、煤尘、水等安全系统进行升级改造,提升了矿井安全装备等级和防灾抗灾水平,确保了矿井持续、安全、健康发展。 Describes my company through the g
本文首先采用电喷雾多级串联质谱技术,系统地研究了负离子条件下黄酮苷元、黄酮醇苷元以及二氢黄酮苷元等化合物的特征质谱行为,并对中药黄芩中三种黄酮苷化合物进行了研究.
在该论文中,设计研制成Ni、Co的二亚胺配合物[NilBr、NiLBr、CoLCl(L)(CH)CH-N=CH-CH=N-CH(CH);LCH-N=C(CH)-C(CH=N-CH)]与TiCl以一定的方法负SiO-MgCl复合载体上,不用MAO,只
导电聚合物是从二十世纪七十年代末期发展起来的一种新型材料,这类聚合物具有非定域的兀电子共轭体系,经掺杂后可具备一定的电导率。由于导电聚合物具有密度小、质量轻、导电性