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(更新版)
【正文】 rty of Spinel LiMn204 Material by Codoping Antielectricity Ions [J]. Trans. Nonferrous. Met. Soc. 20xx,16:467472. 【 8】 BENEDEK R, VAUGHEY J,THACKERAY M M. Theory of overlithiation reaction in LiMO: battery electrodes [J]. Chemistry of Materials, 20xx, 18 (5):12961302. 【 9】 蔣兵 .鋰離子電池正極材料的發(fā)展現(xiàn)狀和研究進(jìn)展 [J].湖南有色屬 ,20xx,27(1) :3942. 。因此發(fā)展一種簡便新型的合成方法 ,合成形貌規(guī)則的 ,同時(shí)具備優(yōu)異電化學(xué)性能特別是高溫性能的微米級(jí) 錳 酸鋰正極材料是十分必要的。 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)行測試。進(jìn)而通過循環(huán)性能測試獲得電池的容量保持率 ,通 過倍率性能測試分析電池大電流放電比容量。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。 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），無論在循環(huán)過程還是充放電儲(chǔ)存過程，均存在不可逆容量損失，使得其循環(huán)壽命縮短。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 100 次循環(huán)后，容量保持 89mA?h/g。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。到了 1990 年研究者們又重新開始了對(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 ,但是存在的主要問題是常溫下較差的循環(huán)穩(wěn)定性。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。眾多優(yōu)點(diǎn)集于一身的鋰離子電池成為二十一世紀(jì)的理想能源，因此近年來鋰離子電池發(fā)展十分迅速，但正極材料的研究相比于負(fù)極材料和電解液來說有些滯后，鋰離子電池的容量和成本主要受限于正極材料。 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國外研究現(xiàn)狀 尖晶石型 錳 酸鋰首次于 1983 年 Thackeray M M, Goodenough 等提出作為鋰離子電池的正極材料 ,之后 錳酸鋰 的研究停滯了幾年。而液相合成法有： Pechini法、溶膠凝膠法、離子交換法、共沉淀法、水熱合成法等。 C． L． Tan等以醋酸鋰和醋酸錳為原料，以檸檬酸為螯合劑。因此 ,合成出穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)、規(guī)則的形貌、優(yōu)良的性能 (高能量密度、高功率密度、低成本 )的綠色無污染的電池材料是當(dāng)今和未來的研究重點(diǎn)。 多孔微球形錳酸鋰改性材料的制備 改性錳酸鋰與多孔微球形錳酸鋰的合成方法相同 ,模板法與低共溶鹽插入相結(jié)合。首先將電池在低倍率 的電流密度下循環(huán) 5 r進(jìn)行活化 ,同時(shí)初步確定電池的首圈充放電性能 ,再根據(jù)需要分別考察循環(huán)性能以及在大電流下的穩(wěn)定性。根據(jù)測定曲線的峰值形狀 ,判斷反應(yīng)發(fā)生的電位也就是氧化還原 峰以及研究反應(yīng)機(jī)理等。盡管目前合成的一些納米化 的材料控制了材料的形貌 ,減少了材料的粒徑 ,改善了材料的性能 ,但是納米材料自身的缺點(diǎn) :較低的振實(shí)密度、體積能量密度以及復(fù)雜的合成過程限制了其大
研究報(bào)告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1