【摘 要】
：
锂离子电池作为电化学储能技术,对社会经济的可持续发展起着至关重要的作用。与传统的二次电池（铅酸电池、镍氢电池或镍镉电池）相比,锂离子电池能量密度更高、使用周期更长且工作电压更高（在4V范围内）,近年来,其广泛应用于混合动力汽车、电动汽车和新便携式设备中。传统的锂离子电池正极材料主要有层状Li Co O2、尖晶石型LiMn2O4和橄榄石状Li Fe PO4。其中,具有三维锂离子迁移通道的尖晶石型Li
论文部分内容阅读
锂离子电池作为电化学储能技术,对社会经济的可持续发展起着至关重要的作用。与传统的二次电池（铅酸电池、镍氢电池或镍镉电池）相比,锂离子电池能量密度更高、使用周期更长且工作电压更高（在4V范围内）,近年来,其广泛应用于混合动力汽车、电动汽车和新便携式设备中。传统的锂离子电池正极材料主要有层状Li Co O2、尖晶石型LiMn2O4和橄榄石状Li Fe PO4。其中,具有三维锂离子迁移通道的尖晶石型LiMn2O4因安全性好、原料丰富、成本低、环境友好等优点被认为是最有发展前景的正极材料之一。然而,尖晶石型LiMn2O4容量衰减快（尤其在高温下）和高倍率性能差的问题限制了其应用。本论文针对上述问题,在LiMn2O4材料的合成过程中不断进行优化,并利用离子掺杂手段对其进行改性研究,旨在获得电化学性能优异的尖晶石型LiMn2O4正极材料。具体的研究内容如下:（1）水热法制备尖晶石型锰酸锂的工艺研究。利用简单、可控的水热合成路线,探究锂锰比、水热反应温度、添加的还原剂的量和煅烧温度等工艺条件的变化对锰酸锂产物晶体结构和形貌的影响,并分析不同实验条件对LiMn2O4电化学性能的影响。在锂锰摩尔比为1、苯胺/KMn O4的摩尔比为0.2、水热温度为200℃,煅烧温度为650℃的条件下得到了结晶完整,颗粒尺寸为亚微米级,大小均一,电化学性能优异的尖晶石型LiMn2O4材料,其首次放电比容量在0.2 C下达到139.9 m Ah·g-1,常温循环100次后容量保持率为63.76%。（2）采用Ti4+对LiMn2O4正极材料进行掺杂改性研究。通过水热法制备不同Ti掺杂量的LiMn2-xTixO4（x=0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05）,发现掺杂Ti的样品材料颗粒尺寸略有减小,颗粒分散性提高,这缩短了锂离子的传输路径,有利于锂离子的快速插脱。Ti掺杂量为0.03时,制备的LiMn1.97Ti0.03O4样品的电化学性能最佳。常温下（25℃）,在0.2 C时LiMn1.97Ti0.03O4的首次放电比容量为136 m Ah·g-1,经过100次循环后放电比容量为120.9 m Ah·g-1,容量保持率为88.9%,5 C下的放电比容量为96.5 m Ah·g-1,在10 C下放电比容量可达73.4m Ah·g-1,而且电化学可逆性优异。高温下（55℃）,T3样品同样具有优异的循环性,循环100次后的容量保留率为75.44%。且循环伏安测试和电化学阻抗谱表明,掺杂Ti4+提高了锂离子的扩散系数,增加了锂离子的扩散速率,降低充放电过程中电极的阻抗。（3）采用Mg2+对LiMn2O4正极材料进行掺杂改性研究。通过水热法制备不同Mg掺杂量的LiMn2-xMgxO4（x=0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05）。合成样品的形貌为六面体或多面体,掺杂材料的颗粒形状更加规则。其中,LiMn1.97Mg0.03O4在常温和高温下都具有优异的循环性能,常温下（25℃）,在0.2 C时首次放电比容量为124.3 m Ah·g-1,循环100次后容量保留率为94.29%;5 C时放电比容量为94.8 m Ah·g-1;在10 C时,放电比容量可达74.0 m Ah·g-1。高温下（55℃）,其初始放电比容量是125.6 m Ah·g-1,100圈后的容量为107.2 m Ah·g-1,容量保持率是85.43%。结果表明,Mg2+离子取代了部分Mn3+离子,缓解了晶格畸变,稳定了晶体结构,从而大大提高了循环稳定性。
其他文献
激光标刻技术作为激光加工领域的重要分支有着非接触、高精度、高效率等传统标刻方式所无法比拟的优势,得到广泛的推广和应用。但作为其核心的控制处理软件却存在着功能单一、图像数据智能化处理程度不高、数据输入与激光输出不能分离等缺点和问题,极大地限制了激光标刻在物联网环境下的优势发挥。本文针对这一问题,将智能化处理技术与激光标刻技术相结合展开研究,并设计实用软件以实现激光标刻操作远程化、流程自动化和处理智能
多肽和DNA均具有独特的自组装性能和优越的生物相容性,在纳米生物材料领域越来越受到人们的关注。特定的短肽序列能够通过自组装快速形成纤维结构,在环境响应性生物材料、纳米药物等领域都有着广泛的应用。DNA通过碱基互补配对原则形成组装体,具有更强的可设计性,因而能够获得更加丰富多样的纳米形貌。多肽自组装材料与DNA自组装材料的杂交融合或许能够带来更多新的性质和组装策略,具有重要的研究意义。而由于DNA与
扶贫精准工作是推进我国全面脱贫,决胜全年建成建设小康社会的关键一步,学术界一直以来有一个共识,即农村扶贫政策需要相关金融配套政策的密切配合,特别是需要金融政策与扶贫政策有较高的契合度,这也是传统金融扶贫政策研究所关注的焦点问题。本文在研究样本上,以非传统贫困地区的县域经济体D市为样本,将研究重点放在农村金融扶贫政策的优化改革上,探索如何进一步实优化农村金融产业扶贫政策。首先,本文对研究的主要目的、
电致化学发光是将电化学手段和化学发光方法相结合的一种分析技术。本论文以电致化学发光分析法为主要检测技术,通过合成半导体纳米阵列复合电极和半导体纳米材料修饰电极,作为化学发光物质,分别构建了高灵敏的ECL细胞传感器和生物分子检测平台。第一章简要综述了电致化学发光（ECL）分析法的基本原理、特点、主要反应类型以及在生物分析传感器中的应用和发展前景。同时对半导体纳米材料、类石墨材料g-C3N4做了简要介
牧草表面附着大量的细菌、真菌等微生物,这些附着微生物通过与牧草寄主的互作,参与到牧草的生理代谢中。牧草附着微生物在全球碳氮循环中起着重要作用,不仅与植物宿主的关系非常复杂,而且还具有固氮、促进牧草生长、增强牧草抗逆性、改变牧草表面特性、降解牧草表面农药残留等多种功能。同时在青贮饲料调制方面,我们可根据青贮原料表面附着的微生物选择合适的青贮添加剂,调制高品质的青贮饲料。但气候、季节和牧草类型等因素都
信访制度是一项具有中国特色、历史渊源久远的治理制度。近年来，随着人社工作中各种新问题、新矛盾、新情况不断涌现，人社信访工作的重要性不言而喻。人社信访工作至关重要信访工作是送上门的群众工作。“信访工作的首义，在于时刻把自己看成人民中的一员，把心贴近人民。”群众诉求，初看是信访问题，实则是各种社会矛盾的综合反映。解决好这些问题，已经明显超出原有信访工作的职能范围，上升到了更加广泛的群众工作范畴。
开发性能优异的新一代锂离子电池负极材料是提升锂离子电池能量密度主要研究方向,硅由于具有超高的理论容量、无毒无害且资源丰富被认为是下一代锂电池负极材料的最佳选择。但硅基负极材料在循环过程中体积形变巨大（>300%）,致使活性物质粉化,电极结构破坏以及有效电接触的损失,导致可逆容量的快速衰减甚至引发严重的安全问题阻碍了硅基负极材料的应用推广。并且硅属于半导体材料,电子电导率较低导致其倍率性能较差。因此
金属卤化物钙钛矿因较低的成本、良好的光学带隙、较小的激子结合能以及较长的电荷载流子扩散长度等优点,成为最具潜质的未来光电材料之一。材料光电性质取决于电子结构等微观特征,如能带带隙、载流子有效质量等,其中带隙大小与其光吸收能力息息相关。除了本征结构因素,温度是影响材料带隙的重要外因之一:实验发现金属卤化物钙钛矿在不同温度下会发生相变导致光吸收谱发生变化,此外在同一相内,其光吸收谱也会因温度升高而发生
皮肤作为人体最大且最为重要的器官,与人体健康息息相关。随着工业科技的不断发展,人们生活节奏的加快,环境污染,生活焦虑等问题充斥在人们生活周围,导致近年来皮肤病的种类和发病率不断增加;而现阶段对皮肤病变斑块的量测方法大都采用接触式测量或直接目测,该类测量方法主观性强、测量效率低且在测量过程中容易给患者带来不适感。因此,研究能够实现对皮肤病变斑块快速量测的医疗设备以辅助从业人员对皮肤病治疗的疗效评估具
近年来,随着国民收入的不断增加,居民可支配收入持续增加,普通居民的理财意识也逐渐提升。由于人们对安全、稳定、多样化的投资理财产品需求日益增长,促使个人理财业务的快速发展具备了充分的客观条件和稳定的发展基础。理财业务作为我国商业银行中间业务发展中最重要的一员,因此在商业银行营销管理中,个人理财产品营销不仅具有吸纳资金、还有增加客户黏性的重要作用。虽然银行个人理财产品业务的发展趋近成熟,但是互联网金融