陶瓷工藝學(xué)結(jié)課論文高溫長壽命功率型尖晶石錳酸鋰的設(shè)計(jì)和研究進(jìn)展(完整版)
【正文】 Ni03)與錳的氧化物 (EMD，CMD)或錳鹽 (六水合硝酸錳，四水合醋酸錳等 )按一定比例混合，研磨、燒結(jié)，或多次研磨再燒結(jié)的方式制得 錳酸鋰粉體。之后 Tarascon等通過改變 0原子和 Li原子的化學(xué)計(jì)量來改善常溫條件下的循環(huán)性能 ,1993 年第一個(gè) LiMnO4/C 電池在 Moli 公司被合成 ,但是制約其發(fā)展的是在55℃ 條件下的高溫循環(huán)性能。目前研究較多的鋰離子電 池正極材料主要有層狀 LiCoO層狀 LiNiO層狀 LiMnO2和它們的衍生產(chǎn)物鎳錳鈷三元材料，以及尖晶石型 LiMn2O4和橄欖石型 LiFePO4等。鋰 離子電池與傳統(tǒng)的化學(xué)電源相比，具有工作電壓高、能量密度大、工作溫度范圍寬、使用范圍廣、自放電小、無記憶效應(yīng)、循環(huán)壽命長等特點(diǎn)。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于工業(yè)生產(chǎn)原料的純度低、生產(chǎn)規(guī)模大、工藝條件控制的精度相對較低，導(dǎo)致生產(chǎn)出來的錳酸鋰性能較低，特別是在高溫（ 55℃）下循環(huán)性能和儲存性能較差，這些因素嚴(yán)重 制約了尖晶石錳酸鋰的工業(yè)化進(jìn)程。在兩大類方法中，固相合成法包括：高溫固相法、機(jī)械化學(xué)法、熔鹽浸漬法、微波燒結(jié)法和固相配位法等。該法比高溫固相法合成溫度低，反應(yīng)時(shí)間短，但原料價(jià)格較貴。然而 ,電極材料的研究是目前電池發(fā)展的關(guān)鍵。然后在 200℃ (低共熔鋰鹽熔點(diǎn) )下鍛燒 3h,使共融鋰鹽充分浸漬到多孔的 MnC03微球里 ,達(dá)到充分混合 ,最后在 700℃ 下鍛燒 8h,得到黑色的多孔微球形 LiMn2O4， 其工藝流程如圖 4 所示。本實(shí)驗(yàn)將組裝好的電池在常溫下擱置 810h 后 ,放在新威充放電儀進(jìn)行充放電測試 ,測試電壓范圍為 。 循環(huán)伏安法是按照實(shí)際的需要 ,設(shè)定測試電極的電勢區(qū)間 ,然后設(shè)定的電勢E1 開始掃描 ,電極電勢按照設(shè)定的方向和速度隨時(shí)間線性變化 ,當(dāng)掃描到電勢 E2后 ,改變掃描方向 ,返回到初始電位 ,在此過程中同時(shí)測定電流發(fā)生的一系列變化 ,這就是循環(huán)伏安法 ,在測定過程中電極電勢是線性增加的。但是材料的JahnTeller 效應(yīng) ,三價(jià)錳離子 的溶解 ,電解液的分解以及材料的形貌粒徑等因素影響導(dǎo)致材料循環(huán)過程中容量的衰減特別是高溫容量衰減 ,從而制約了尖晶石錳 酸鋰的大規(guī)模應(yīng)用。 主要參考文獻(xiàn) 【 1】 崔萌佳 .尖晶石錳酸鋰的合成及摻雜改性研究 [D].昆明 :昆明理工大學(xué) ,20xx. 【 2】 Z L Gong, Y Yang, Recent advances in the research of polyaniontype cathode materials for Liion batteries [J]. Energy Environ Sci, 20xx, 4(9):32233242.. 【 3】 Feng X M,Ai X P, Yang H X. A positive temperature coefficient electrode with thermal cut off mechanism for use in rechargeable lithiumbatteries [J]. Electrochemistry Communication,20xx, 6(10):10211024, 【 4】 黃可龍 ,王兆翔 ,劉素琴等 .鋰離子電池原理與關(guān)鍵技術(shù) [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,20xx,67. 【 5】 張紹麗 .鋰鎳錳復(fù)合氧化物正極材料的制備與摻雜改性研究 [D].天津 :天津大學(xué) ,20xx 【 6】 李君濤 .鋰離子電池界面反應(yīng)研究 [D].廈門 :廈門大學(xué) ,20xx. 【 7】 J. Xiao, H. L. Zhu, Z. Y Chen, et al. Preparation and Prope
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