文档介绍：东北师范大学
硕士学位论文
微纳米结构锂离子电池材料的设计,制备及性能研究
姓名:杨慧
申请学位级别:硕士
专业:无机化学
指导教师:曹敏花
20090501
摘要锂离子电池作为一种绿色环保能源,具有工作电压高,能量密度大,循环性能好,无记忆效应以及自放电小等优点,因此其应用前景十分广阔。在锂离子电池的发展过程中,,正负极材料己经成为制约其大规模推广应用的瓶颈,因而制得性能优越、价格便宜的正负极材料是锂离子商业化进程中的关键性因素。研究表明,与体相材料相比,锂离子电极材料的纳米化提升了电池的电化学行为,而纳米电极材料的晶体结构、尺寸、形貌等对其电化学性能均有重要影响。因此,如何实现锂离子电池电极材料的纳米化,并深入探讨电极材料纳米化与电池相关性能的优化关系将是一个很有意义的研究课题。本文的主要研究内容如下:捎眉虻サ娜芗寥确ǎ诒郊状嫉奶逑迪拢琍作为表面活性剂,合成出了哑铃型的⒚捉峁梗怯赡擅灼宰樽靶纬傻姆旨督峁埂Q芯勘砻鳎篜对屏逍妥宰樽胺旨督峁沟男纬桑鸬街凉刂匾5淖饔茫煌ü圆煌从κ奔下的对比实验分析,,中间伴随着从一种物相到另一种物相的转变。最后研究了其电化学性能,与商品化的方卸员龋颐撬铣傻腖表现出了很好的循环稳定性,在循环次后容量几乎没有衰减。猛娜芗寥忍逑担铣闪薒材料,并成功引入铁离子,实现了产物不同掺杂比例的可控合成:..,利用、晶胞参数和炔馐允侄危钊胩教至瞬煌牟粼颖壤圆锝峁购托蚊驳挠跋臁J笛榻峁示,随着铁掺杂量的增加,.峁勾映し教逯鸾ハ蜓屏逍徒峁转化。捎盟确ǎ晒铣闪顺叽缇取⒎稚⑿院谩⑿,通过对昧俊⒎从ξ锱ǘ取⒎从κ奔浜桶彼募尤肓康确从Σ问牡鹘冢实现了对。擅撞牧系男蚊渤叽绾蛕K夭粼恿康目煽睾铣伞2⒍圆煌寸的、嚷产物进行了电化学性能对比研究和气体传感性能研究,测试结果表明:痩难罚涞绯匮沸阅苊飨杂庞诔叽缥由此可见,对于过渡金属电池负极材料,并不是粒子尺寸越小性能越好,而是存在一个最佳的尺寸范围,在这个范围内才能获得性质的最优化。从气体传感性能来看,:锂离子电池;正负极材料;微纳米结构;电化学性质;尺寸为//难沸阅堋;
猧·.,甌...炉..瓵甃琁,,琻甋琱甆甌,瑃..甀瑆猟.,,.,·瑆瑂琣瓸琣.,—甌
;籐畒;,,.琭瓼,:籱...籩
飙学学位论文作者签名﨤黧、电话:——邮编:——盐垄:学位论文使用授权书独创性声明本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的成果。据我所知,除了特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。对本人的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确的说明。本声明的法律结果由本人学位论文作者签名:本学位论文作者完全了解东:洞笱в泄乇A簟⑹褂醚宦畚牡墓定,即:东:洞笱в腥ūA舨⑾蚬矣泄夭棵呕蚧顾徒谎宦畚牡复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权东:洞笱Э梢越学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编本学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ指导教师签名:学位论文作者毕业后去向:承担。日期::通讯地址:
⒄估泛拖肿随着全球工业、经济的不断发展,人口的不断增长,能源的需求也日趋紧张,因此发展新材料寻求新能源必然是世纪须解决的重大课题之一。近些年电子和信息产业发展蓬勃,小型分立的移动电源的需求增长很快。特别是笔记本电脑、移动电话、数码相机以及空间技术的发展和军用电子设备的发展,对电源用电池提出了更高的要求,它需具备体积小、能量高、重量轻、使用寿命长,具有安全性、可靠性,对生态环境无污染等特点,这就促进了高容量二次电池的发展。目前,锂离子电池、燃料电池己经成为化学电源领域的研究热点。其中,锂离子电池因其工作电压高、能量密度大、自放电率低、对环境友好等独特的优势而受到全世界的广泛关注。在其诞生后的短短数年间迅猛发展,在各领域不断取代铅酸蓄电池、镍镉电池和镍氢电池【。可以预言,锂离子电池将成为世纪人造卫星、宇宙飞船、潜艇、鱼雷、导弹、火箭和飞机等现代高科技领域的重要化学电源之一【】。全球科技界和工业界都在大力发展锂离子电池及相关技术,研究和开发新型锂离子电池相关材料,提高电池的性能和降低电池的成本,因此该技术领域具有广阔的发展前景和现实意义。年,锂一次电池开始了产业化。进入世纪年代,聚合物固体电解质的研制成功,以及可在低电压条件下充电的金属锂替代材料的开发,实现了锂二次电池的应用。但是由于锂二次电池在充放电过程中,金属锂作负极容易产生枝晶,穿透隔膜,从而