文档介绍：东北师范大学
硕士学位论文
锂离子电池正极材料LiMnO<,2>的研究进展
姓名:张忠东
申请学位级别:硕士
专业:凝聚态物理
指导教师:赵立竹
20090501
摘要随着信息技术的发展,人们对便携式电子产品的需求日益提高。锂离子电池因其具有比容量高、功率大、寿命长、无记忆效应,以及性价比高等优点,成为便携式电子产品可充式电源的主要选择。目前商用锂离子电池正极材料主要是电化学性能非常稳定的#欢捎陬艿淖试簇逊Φ贾录鄹癜汗螅⑶翌苡剧毒,因此研究者一直在寻找其理想的替代材料。锰的资源丰富且毒性小,因而人们希望用锰替代钴,鹤魑o胱拥绯卣ú牧系难芯吭嚼丛焦惴海貌料在比容量以及循环寿命方面仍存在大量有待进一步提高的问题,如何制备得到高比容量且循环性能稳定的Uú牧鲜墙昀囱芯抗刈⒌娜鹊恪1疚拇锂离子电池的发展历程开始,对锂离子电池的工作原理、正极材料层状的结构及电化学性质、制备方法与掺杂改性等方面进行了综述,经分析和比较,提出了今后正极材料研究和应用的发展方向。菏导适且桓鐾识嗑Щ衔铮姓缓偷バ奔傲种晶系,分别具有、/蚏空间群结构。理论研究表明六方结构腖很难合成,在热力学平衡条件下,由于之间的反铁磁相互作用,正交比单斜何榷ā5秸咴诨Х从虻缁Х从χ腥菀鬃1湮@嗉饩构。正交与单斜一样具有的理论容量,与O啾龋琽:更容易合成,电化学稳定性更好。国内外对锂离子电池正极材料的层状5闹票阜椒ḿ暗缁阅芙了广泛研究,提出了多种制备方法,较普遍使用的有高温固相反应法、离子交换研究表明,掺杂有利于提高5牡缁阅埽种屏瞬牧系慕峁瓜蚣晶石结构的进一步转变。通过对大量文献的分析研究,提出制备电化学性能优异的锂离子电池正极材料层状河幸庖宓慕ㄒ椋訪。材料深入细致的研究直至走向应用,具有重要的参考价值。关键词:锂离子电池;正极材料;#坏缁阅埽唤法和水热合成法等。·痝
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醐:学飙学学位论文作者签名:鳖恪指导教师签名::乒珲荨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承担。学位论文使用授权书学位论文作者签名:本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文的规定,即:东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学可以将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C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ论文。日学位论文作者毕业后去向:电话:邮编:
第一章绪论弟一早珀引言东北师范大学硕士学位论文进入世纪,石油、煤炭等自然资源面临枯竭,环境污染及地球温室效应日渐加重,对经济增长、环境保护和节能技术的把握显得尤为重要。新能源、节能技术和环保技术的综合高效开发和利用,任务十分急迫。将化学能转变成绿色电能的装置,如新型电化学电源、燃料电池、电容器等,在能量的转化和储存的过程中,作用表现得越来越重要Ⅲ。随着全球电子和信息产业的快速发展,移动通讯数字处理机、便携式计算机以及一些电动车辆等的不断问世和迅速普及,对小型电源特别是高能二次电池的市场需求迅速增长。传统的二次电池,如铅酸蓄电池,镉镍电池以镍氢电池,它们往往都有开路电压低、能量密度小、使用寿命短或有记忆效应、污染环境以及自放电率大等缺点。在能源问题和环境问题日益突出的今天,它们常常不能适应社会发展的需要。市场迫切希望开发出一些能量密度高、使用寿命长、。安全无环境公害的新型二次电池,锂离子电池就是在这样的关头应运而生的瞳年日本索尼公司,采用可以使锂离子嵌入和脱嵌的碳材料代替金属锂和采用可以脱嵌和可逆嵌入锂离子的高电位氧化钴锂和与正负极材料能相容的。缃庵屎螅沼谥瞥隽诵乱淮胱有畹绯兀铱A孙胱佣蔚池商业化的序幕口o胱佣蔚绯刈晟鲜幸岳矗蚓哂懈叩缪埂⒏呷量、无记忆效应等优异性能而受到人们的青睐。从那以来,锂离子电池技术得到了不断的改进和完善,成为电动工具等便携式电子产品的首选电源。锂离子电池正极材料的性能在很大程度上影响着锂离子电池的性能。如果正极材料的电容量提高ィ虻绯刈芏钊萘刻岣ァH绻垢杭ú料的电容量提高ィ虻绯刈芏疃ǖ缛萘拷鎏岣R虼耍ú牧系难究是锂离子电池研究中的热点。研究较多的正极材料主要有锂钴氧、锂镍氧以及锂锰氧陆燃钢痔逑怠R丫唐坊腖驼芄惴汗刈⒌腖正极材料各具特色,但5某杀窘细咔掖嬖诨肪澄廴荆籐:存在安全问题且制备困难∞·籐。循环性能仍需要较大的改进碡滦惋胱拥绯卣材料的正交晶系具有下述优点:无