文档介绍：锂离子电池镍钴锰三元系正极材料的研究及其在电池中的应用】学位论文完成同期:指导教师签字:答辩委员会成员签字:
锂离子电池镍钴锰三元系正极材料的研究及其在电池中的应用摘要关键词:锂离子电池正极材料镍钴锰三元系材料掺杂烧结工艺锂离子电池是人类应对能源危机最重要的手段之一。正极材料作为锂电池重望成为动力电池材料的镍钻锰三元系正极材料进行了研究,并讨论了其在电池中本论文研究的主要内容包括四个部分:利用共沉淀和高温固相反应相结合制进行研究并优化了制备工艺;以作为正极材料试制了功率型要的组成部分,其性能的好坏直接影响电池的各项性能。本论文针对当前最有希的应用工艺,期望能够探索出一条制造高性能锂离子电池之路。’备出具有层状结构的。.畒,并研究了钻含量和锰含量的变化对该材料的结构和电化学性能的影响;对材料烧结过程中的影响因素胱拥绯兀哉ń系呐浔龋杭ú牧系难∮眉罢杭昧媳冉辛研究,并对成品电池的循环性能、倍率性能以及安全性能进行了测试;..牧希醪窖芯苛掺杂对镍锰基材料结构和电化学性能的影响。通过上述研究,制备出了电化学性能优异的镍钴锰三元系正极材料,有效的改善了该材料的振实密度偏低,电极加工性能较差等缺点,并制造出了高性能的功率型绯亍=显绲慕辛硕愿貌牧系腃粼拥难芯浚喙厥荼砻掺杂有助于提高材料的电化学性能青岛科技大学研究生学位论文
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髀引言锂离子电池概述最大特点是在提供能源的高效率转化时,能够实现原料的“零排放”,从而减世纪是人类发展最为快速的一个世纪,各种高新技术的出现和应用给人们的生活带来了巨大的便利。然而,伴随这种高速发展的是能源的严重消耗,污染的加剧以及全球灾难性气候变化的屡屡出现,这已经严重危害到人类的生存环境和健康安全。全世界己探明的化石燃料骸⑹汀⑻烊黄的贮量在不久以后将会枯竭。为了缓解环境与能源压力,探索新型的能源模式已成为世纪必须解决的重大课题。电池的出现是人们在寻找清洁能源过程中一个里程碑式的事件。电池的少对原材料的损耗,达到最优化的利用地球上有限的自然资源,实现社会的和谐发展的目的。由此可见电池材料对解决今后的能源危机及其所造成的环境污染起着关键的作用,而锂离子电池则是能实现高效能量储存与能源转换的储能设备而得到社会的广泛认可【俊锂离子电池的研究开始于世纪年代,世纪年代初日本索尼公司推出了第一代锂离子电池并进行了商业化生产。随着现代社会的不断发展和生活水平的逐渐提高,笔记本电脑、手机等数码产品在人们日常生活中的使用越来越频繁。据统计,年全球笔记本电脑生产量超过万台。年全球共出货台笔记本电脑,预计年这一数字将达到亿台。同时,使用手机的人数也大幅增长,ù.亿【啤现今,锂离子电池计划广泛应用于电动工具,电动汽车,储备电源等多种新兴领域。国外专家指出,在二十一世纪里,⒄辜蚴在所有元素中,锂是自然界中最轻的金属元素,同时具有最负的标准电极电位.。这些特点使得锂具有很高的能量密度,其理论比容量达到/H嗣嵌燥胱拥绯氐难芯渴加兰甏】,早期的锂电池是由金属锂或锂的合金为负极材料、以、炔牧衔Uǎ褂梅撬镏饰青岛科技大学研究生学位论文
电解质溶液的一种电池。世纪年代【,锂一次电池开始商业化生产,并得到广泛应用。上世纪年代出现的锂二次电池是以金属锂或锂铝合金为负极,具有层状结构的金属硫化物鏣为负极的电池。研究发现【龋谝越鹗麸8极的锂二次电池充放电过程中,其表面产生的锂枝晶能穿透在正负极之间起绝缘作用的隔膜,造成电池内部短路,引起安全性问题,因此人们开始将目光集中在了锂离子电池的研究与开发上。年等人【】使用了黠蔚池的录ǎ鹗麸鞲杭ǎ瞥闪孙胱拥绯亍4搜芯啃∽榛狗⑾帧浚ń峁的碳材料可以用作锂离子电池的负极并大大提高了电池的安全性能,这使得锂离子电池的商业化进程大大加快。世纪年代初,日本索尼公司放弃了研发多年的/次电池,引进了一种新的电池体系,即以嵌锂化合物为正极,无序非石墨化石油焦炭为负极,苡谔妓岜吞妓嵋蚁魑电解液的二次锂电池体系,并将它命名为锂离子电池【】。.胱拥绯氐淖槌锂离子电池主要由正极,负极,隔膜,电解液以及电池壳等部分组成。锂离子电池的正极是各组件中最关键的部分,由于正极材料的密度远高于负极材料,因此『ú牧系谋热萘慷缘绯乇饶芰康挠跋旄螅艺ú牧显诘绯成本中所占比例在%以上【o胱拥绯赜谜ú牧媳匦敕弦韵乱G蟆低的费米能级与锂离子的位能,以利于材料中锂离子的嵌入和脱出:单位质量的材料能脱嵌尽可能多的锂离子,即材料的理论比容量高;锂离子在