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锂离子电池正极材料limno2制备及改性研究.pdf

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锂离子电池正极材料limno2制备及改性研究.pdf

上传人:1322891254 2016/3/25 文件大小:0 KB

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文档介绍:合肥工业大学 Y1886135 本论文经答辩委员会全体委员审查,确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名:(工作单位、职称) 主席:纷免舨帕千罾技采赠檄委员: 导师: 彦署良讹夕业尖髻弛乙吖刎恤铷也聪搬名嘲渺甏锭也学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金虺:!:些厶堂有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被究阅或借阅。本人授权佥旦垦上些厶兰L可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索,可以采JH;|影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适川本授权·15) 学位论文者签名:潞峰签字日_}{J!山f f年≯月2,汐学位论文作者毕业后去向: :J:作单位: 通讯地址: 导师签名: 刀Ⅺ迢纭签字日期:2-口11年V月≯≯El 电话: 邮编: / 料,采用水热法制备层状LiMn02材料,研究不同LiOH浓度对产物LiMn02粒径分布的影响,结果表明:通过调节LiOH浓度,可以控制LiMn02粒径,,且粒径分布均匀;实验考察了不同煅烧温度对样品的结构和电化学性能的影响,得出最佳煅烧温度为 700℃。用XRD表征LiMn02结构,表明水热法制备的样品具有很好的正交晶系结构,煅烧后的样品,会出现少量杂质峰。充放电测试结果表明:煅烧处理可以明显提高产物LiMn02的循环性能。实验采用循环伏安法研究层状LiMn02 在充放电循环中的物相变化,表明样品在充放电过程中会由正交结构变成尖晶石结构,。,选取V5+、Ti4+和Zn”,对层状LiMn02材料进行掺杂改性研究。通过XRD、 SEM、充放电测试、循环伏安法和交流阻抗法测试材料的结构与电化学性能。结果表明:少量金属离子掺杂不改变LiMn02材料的晶体结构。相比于未掺杂的样品,掺杂V5+能够改善材料的循环性能,提高Li+的扩散系数;掺杂Ti4+不仅能够提高材料的放电比容量(·g~, mAh·90),而且能够增加材料的容量保持率(20 次充放电循环后,%, %);掺杂Zn2+对材料的电化学性能有一定的改善。在三种金属离子各最佳掺杂量下,对样品进行充放电测试,结果表明掺杂Ti4+效果最好。对掺杂2%Ti4+,以减少正极材料与电解液的接触,降低Mn的溶解,并对包覆后的材料进行循环性能测试。结果表明:与未包覆的样品相比,包覆后的材料的放电容量有所下降,但是却能够减缓容量衰减速率,尤其在后期循环中,效果更加明显。在LiMn02粉末的表面包覆Cu粉,以降低电池的极化作用,减少锰的溶解。结果表明:包覆Cu粉能够稳定正极材料的结构,提高LiMnO 2电极的可逆性, 改善电池的循环性能。关键词:锂离子电池;LiOH浓度;煅烧温度;掺杂;LiMn02 Preparation a Material Li ndModification Study ofCathode Mn02 forLithium-ion Batteries ABSTRACT Orthorhombic LiMn02 isconsidered tobe one ofalternativeelectric vehicle power battery cathode materials because ofitshigh theoretical discharge capacity of285mAh·,it isofgreat significance tostudy the structure and electrochemical properties oflayered orthorhombic LiMn02 systematically from theaspect ofspecific capacity. The LiMn02 was synthesized by hydrothermal method using self-prepared material manganese oxide(Mn203)and lithiumhydroxide(LiOH·H20)as starting effectsofLiOH concentration on the particle siz