陶瓷工藝學(xué)結(jié)課論文高溫長(zhǎng)壽命功率型尖晶石錳酸鋰的設(shè)計(jì)和研究進(jìn)展-全文預(yù)覽
【正文】 100KHZ,電壓范圍為 V,測(cè)試溫度為 25 攝氏度 。 本課題以 Zahner Zennium 型電化學(xué)工作站對(duì)電極材料進(jìn)行循環(huán)伏安測(cè)試 ,電壓區(qū)間設(shè)定為 V,分別以 , , , 和 mv 對(duì)材料的循環(huán)伏安性能進(jìn)行測(cè)試。 循環(huán)伏安測(cè)試 (CV) 循環(huán)伏安法 (CV)由于操作簡(jiǎn)單 ,測(cè)試結(jié)果精確度高等優(yōu)點(diǎn) ,成為最基本最重要表征手段之一。進(jìn)而通過(guò)循環(huán)性能測(cè)試獲得電池的容量保持率 ,通 過(guò)倍率性能測(cè)試分析電池大電流放電比容量。 無(wú)機(jī)非金屬材料工藝學(xué) 8 充放電性能測(cè)試 (常溫 ) 材料的電化學(xué)參數(shù)包括循環(huán)性能 (容量保持率 )、倍率性能 (大電流容量 )以及首圈充放電曲線 (初始放電比容量 ),可以由充放電測(cè)試直接獲得。將低共溶鋰鹽、 MnC03前驅(qū)體與摻雜離子研磨混合均勻后 ,在高溫條件下煅燒得到改性 錳酸鋰 材料 ,其工藝流程圖如圖 5 所示。將反應(yīng)釜里面的溶劑倒掉 ,用去離子水洗 漆所得到的沉淀產(chǎn)物 3 次 ,之后用酒精過(guò)濾洗潘 3 次 ,在 80℃ 下干燥得到白色的多孔微球形 MnC03粉末。 在這眾多制備方法中，制備的尖晶石型 LiMn2O4 都存在容量損失，尤其在高溫條件下（ 55℃以上），無(wú)論在循環(huán)過(guò)程還是充放電儲(chǔ)存過(guò)程，均存在不可逆容量損失，使得其循環(huán)壽命縮短。 3 發(fā)展趨勢(shì) 鋰離子電池由于高放電電壓 ,長(zhǎng)循環(huán)壽命 ,高放電比容量 ,高體積能量密度 ,高環(huán)境安全性 ,輕便快捷等優(yōu)點(diǎn)成為化學(xué)電源應(yīng)用領(lǐng)域中最具有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品之一。用氨水調(diào)節(jié) pH為 6～ 7，在 800℃下煅燒 24h，得到錳酸鋰的初始容量為 120mA?h/g，經(jīng)過(guò) 100 次循環(huán)后，容量保持 89mA?h/g。Li Tao 等以碳酸鋰和電解二氧化錳 (物質(zhì)的量比為 1： 2)為原料，在 600℃煅燒4h，再升溫至 830℃煅燒 12h，隨爐冷卻，在電流密度 700mA/g 下電容性能較好，無(wú)機(jī)非金屬材料工藝學(xué) 4 且能保持穩(wěn)定的尖晶石結(jié)構(gòu)；當(dāng)冷卻速率為 5℃ /min，電流密度為 70mA/g 下，經(jīng)過(guò) 30 次充放電后容量仍保持在 120mA?h/g，充放電容量衰減小。其他合成方法有乳化干燥法、流變相法、點(diǎn)火燃燒法、超聲波噴射法和成核 /晶化隔離法等。 1999年 ,Moli 公司將其商業(yè)化 ,20xx 年日本將 錳酸鋰 大規(guī)模推廣 ,但是仍然存在一些問(wèn)題 ,所以至今為止 錳酸鋰 仍然是研究的熱點(diǎn) ,圖 1 描述了 錳酸鋰 近些年來(lái)的發(fā)展過(guò)程。到了 1990 年研究者們又重新開(kāi)始了對(duì) 錳酸鋰 的研究 ,1991年 ,又使 錳酸鋰 的研究到達(dá)了一個(gè)新的高度 ,但是存在的主要問(wèn)題是常溫下較差的循環(huán)穩(wěn)定性。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)尖晶石錳酸鋰正極材料的研究給予了高度的重視，研究范圍和深入程度都有了進(jìn)一步的提升，當(dāng)然也取得了不少進(jìn)展。大多數(shù)鋰電正極材料的容量都是一百幾十毫安時(shí) /克，而負(fù)極材料的容量最高可達(dá)幾千毫安時(shí) /克，商業(yè)化應(yīng)用最廣的鈷酸鋰正極材料價(jià)格不菲，要提高鋰離子電池的發(fā)展空間就必須突破正極材料這個(gè)瓶頸。 高溫長(zhǎng)壽命功率型 尖晶石 錳酸鋰 的設(shè)計(jì)和研究進(jìn)展 學(xué) 校 ： 東北大學(xué)秦皇島分校 課程名稱(chēng) ： 無(wú)機(jī)非金屬 材料 工藝 學(xué) 學(xué) 院 ： 資源與材料學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)名稱(chēng) ： 材料科學(xué)與工程 班 級(jí) ：
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