文档介绍：江西理工大学
开题报告
论文题名: 锂离子电池正极材料Li4Mn5O12的合成工艺及性能研究
申请学位级别: 学士学位
专业名称: 无机非金属材料
学号: 1 1
姓名:
导师姓名、职称:

1课题来源 2
2选课目的 2
3国内外锂离子电池正极材料锰酸锂Li4Mn5O12的研究进展 3
Li4Mn5O12的性能的研究进展 3
Li4Mn5O12的合成工艺研究进展 4
4锰酸锂材料的应用 5
5 锰酸锂材料的合成工艺 5
6
-凝胶法 6
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Li4Mn5O12低热固相合成 7
6实验方案 7
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实验研究方案 7
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9. 参考文献 8
1课题来源
本课题来自指导教师的科研课题。
2选课目的
锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池,已成为高新技术发展的重点之一。它以其高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无公害以及体积小、内阻小、自放电少、循环次数多等显著特点在众多的电池脱颖而出。而其中正极材料的研究大为热门。
目前商业化的锂离子电池所用的正极材料主要以LiCoO2为主。但为了降低材料成本、充分利用储量大、价格低的自然资源, 开发和生产锰酸锂作为锂离子电池的正极材料显得具有重要的意义。近年来,已经商业化的锂钴氧化物的价格不断攀升和该正极材料对环境的潜在威胁,。而其中掺锂的富锂尖晶石Li4Mn5O12的良好循环性能引起了人们的重视[1]。这是由于掺锂不像其它掺杂剂那样,不会在改善样品循环性能的同时减小样品的理论放电容量。而目前对于Li4Mn5O12的研究比较少,研究表明[2],Li4Mn5O12的理论比容量可达到163mAh/g。在充放电过程中,Li4Mn5O12的晶胞膨胀率较小,具有高容量利用率等优点,但合成较困难。对此,在本次论文中,对制备Li4Mn5O12正极材料的工艺进行了深入的探讨。
3国内外锂离子电池正极材料锰酸锂Li4Mn5O12的研究进展
随着世界的发展和地球人口的不断增多,人们对能源和天然资源的消费也随之增长了十倍,使得能源和资源面临枯竭。因而如何提高能源利用率,发展新的绿色能源是人类迫在眉睫的大问题。
在研究过程中,锂离子电池是二十世纪末发展起来的一种新型的绿色环电池。它有许多其他电池不可比拟的优点:平均工作电压高,比能量高,体积小,质量轻,可高速率放点,自放电率低,循环寿命长,无毒,无记忆效应等优异性能。但是作为一种尚在发展中的新型化学能源,锂离子电池也存在一些不足之处:锂离子电池的内部阻抗高,工作电压变化打,生产成本高,主要是正极材料的原材料的价格高,锂离子电池中必须有特殊的保护电路,以防止其过充电。与普通电池相比相容性差,由于工作电压高,所以一般要再用3节普通电池的情况下,才可以用一节锂离子电池代替。
而在锂离子电池整个体系的锂源中,以Mn资源在自然界中最为丰富,锰酸锂的尖晶石相结构又相对稳定,制备简单,且对环境友好,因此,制备性能优良的锰酸锂正极材料,对于锂离子电池的进一步商业化有着重要的意义。
而在锰酸锂正