發(fā)布時間：2025-02-09 17:36

　　富鋰錳基鎳錳氧化物憑借自身憑借自身價格低廉、環(huán)境友好、性能優(yōu)異等優(yōu)點,被視為極有潛能成為未來電動汽車和儲能系統(tǒng)首選鋰電池的正極材料。但是這種材料在高電壓（4.2-4.6V）下充放電內(nèi)部結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,容量衰減嚴重,不利于電池的長期正常使用。所以必須了解富鋰錳基正極材料的容量衰減機制。本文通過共沉淀法制備出三種組分的富鋰錳基材料Li[Ni_xLi_{（1/3-2x/3）}Mn_{（2/3-x/3）}]O₂（x=0.2,0.3,0.4）,通過對材料的充電過程、循環(huán)過程、不同充放電電壓狀態(tài),最終了解到材料容量衰減的內(nèi)部原因。實驗主要包括以下幾個部分:采用共沉淀法制備出Ni_aMn_b（OH）₂前驅(qū)體,確定不同正極材料各自的最佳的合成條件。從正極材料的形貌、結(jié)構(gòu)、電化學性能等方面比較出三種組分正極材料的結(jié)構(gòu)和性能的異同點,結(jié)果表明Li[Ni_0.2Li_0.2Mn_0.2]O₂材料結(jié)晶...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池發(fā)展和工作原理
        1.2.1 鋰離子電池的發(fā)展歷程
        1.2.2 鋰離子電池的工作原理
    1.3 鋰電池正極材料的結(jié)構(gòu)及特點
    1.4 富鋰正極材料的研究進展
        1.4.1 富鋰鎳錳材料
        1.4.2 富鋰鈷錳材料
        1.4.3 富鋰三元材料
    1.5 鋰離子電池高壓性能的研究進展
    1.6 鋰電池充放電后結(jié)構(gòu)變化的研究進展
    1.7 本論文的主要研究內(nèi)容及意義
第二章 Li[Ni_xLi_((1/3-2x/3))Mn_((2/3-x/3))]O₂(x=0.2,0.3,0.4)材料的制備
    2.1 引言
    2.2 實驗原料和設(shè)備
    2.3 材料制備
        2.3.1 前驅(qū)體的制備
        2.3.2 正極材料的合成
    2.4 正極材料結(jié)構(gòu)表征
        2.4.1 XRD結(jié)構(gòu)表征
        2.4.2 SEM形貌表征
        2.4.3 正極材料的成分確定
        2.4.4 正極材料比表面分析
    2.5 材料電化學性能測試
        2.5.1 電池制作
        2.5.2 三種材料的循環(huán)性能
        2.5.3 倍率性能測試
    2.6 本章小結(jié)
第三章 結(jié)構(gòu)變化對Li[Ni_0.3Li_0.133Mn_0.567]O₂材料電化學性能的影響
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
    3.3 電化學表征
        3.3.1 首次充電測試
        3.3.2 循環(huán)伏安測試
        3.3.3 不同次數(shù)電化學性能測試
        3.3.4 不同電壓電化學性能測試
    3.4 材料結(jié)構(gòu)表征
        3.4.1 充電過程的XRD測試
        3.4.2 充電過程的TEM分析
        3.4.3 不同次數(shù)XRD分析
        3.4.4 不同次數(shù)TEM分析
        3.4.5 不同電壓的XRD表征
        3.4.6 XPS測試分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 結(jié)構(gòu)變化對Li[Ni_0.2Li_0.2Mn_0.6]O₂材料電化學性能的影響
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
    4.3 電化學性能測試
        4.3.1 首次充電分析
        4.3.2 循環(huán)伏安測試
        4.3.3 不同循環(huán)次數(shù)性能測試
        4.3.4 不同電壓電化學性能測試
    4.4 內(nèi)部結(jié)構(gòu)表征
        4.4.1 充電過程的XRD測試
        4.4.2 不同循環(huán)次數(shù)后材料的XRD測試
        4.4.3 不同電壓XRD分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)構(gòu)變化對Li[Ni_0.4Li_0.07Mn_0.53]O₂材料的電化學性能的影響
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
    5.3 電化學性能測試
        5.3.1 首次充電測試
        5.3.2 循環(huán)伏安測試
        5.3.3 不同次數(shù)電化學性能測試
        5.3.4 不同電壓下充放電電化學性能
    5.4 結(jié)構(gòu)表征
        5.4.1 首次充電結(jié)構(gòu)表征
        5.4.2 不同循環(huán)次數(shù)材料的XRD測試
        5.4.3 不同電壓充放電的XRD圖譜
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學位期間的研究成果



本文編號：4032614