陶瓷工藝學結課論文高溫長壽命功率型尖晶石錳酸鋰的設計和研究進展(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，或多次研磨再燒結的方式制得 錳酸鋰粉體。之后 Tarascon等通過改變 0原子和 Li原子的化學計量來改善常溫條件下的循環(huán)性能 ,1993 年第一個 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、循環(huán)壽命長等特點。在實際生產中，由于工業(yè)生產原料的純度低、生產規(guī)模大、工藝條件控制的精度相對較低，導致生產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，這些因素嚴重 制約了尖晶石錳酸鋰的工業(yè)化進程。在兩大類方法中，固相合成法包括：高溫固相法、機械化學法、熔鹽浸漬法、微波燒結法和固相配位法等。該法比高溫固相法合成溫度低，反應時間短，但原料價格較貴。然而 ,電極材料的研究是目前電池發(fā)展的關鍵。然后在 200℃ (低共熔鋰鹽熔點 )下鍛燒 3h,使共融鋰鹽充分浸漬到多孔的 MnC03微球里 ,達到充分混合 ,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。本實驗將組裝好的電池在常溫下擱置 810h 后 ,放在新威充放電儀進行充放電測試 ,測試電壓范圍為 。 循環(huán)伏安法是按照實際的需要 ,設定測試電極的電勢區(qū)間 ,然后設定的電勢E1 開始掃描 ,電極電勢按照設定的方向和速度隨時間線性變化 ,當掃描到電勢 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 ,三價錳離子 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)模應用。 主要參考文獻 【 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 ,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鍵技術 [M].北京 :化學工業(yè)出版社 ,20xx,67. 【 5】 張紹麗 .鋰鎳錳復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 ,20xx 【 6】 李君濤 .鋰離子電池界面反應研究 [D].廈門 :廈門大學 ,20xx. 【 7】 J. Xiao, H. L. Zhu, Z. Y Chen, et al. Preparation and Prope
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