【正文】 20 致 謝 至此，本文已經(jīng) 寫作完成 ，時間過得真快，我大學(xué)四年的時間也即將結(jié)束。而 和 遠(yuǎn)不如這兩個比例的循環(huán)。 這說明通過流變相法已經(jīng)合成了產(chǎn)物。即前驅(qū)體LiV1xZnxO8 制備好，放 于 袋子貼上標(biāo)簽，放干燥釜 內(nèi) 備用 。 鋰離子電池的種類包括 鋼殼 /鋁殼 /圓柱 /軟包裝系列： （ 1）正 極 ——活性物質(zhì) ， 一般為錳酸鋰或者 是 鈷酸鋰，現(xiàn) 如今 又出現(xiàn)了鎳鈷錳酸鋰材料，電動自行車則普遍用鎳鈷錳酸鋰（ 又 稱三元）或者三元 +少量錳酸鋰，純的錳酸鋰和 磷酸鐵鋰 則由于體積大、性能不好或成本高而逐漸淡出。相反放電。 圖 1 鋰離子電池結(jié)構(gòu)示意圖 圖 2 圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)示意圖 鋰離子電池主要由正極、負(fù)極、隔膜和電解液等四大部分組成。 c= 197。充滿電時的終止充電電壓與電池陽極材料有關(guān)：石墨的 ；焦炭的 。 I 題 目 : 流變相反應(yīng)法制備鋰二次電池正極材料 LiV3xZnxO8 摘 要 具有層狀結(jié)構(gòu)的 LiV3O8 具有 穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)、 低成本、高比容量、豐富的原材料以及在空氣中穩(wěn)定存在等特性 。充電時要求終止充電電壓的精度在177。 LiCoO2系統(tǒng)具有制備容易、容量較高、可循環(huán)性好、記憶效應(yīng)小，使用壽命長和可低溫合成等特點． LiCoO2 材料是現(xiàn)在唯一商品化的正極材料，用于 4V電池．對 Li xCoO2(O＜ x≤ 1)，當(dāng) x=1 時，其理論容量高達(dá) 274 mAh/g，但鋰離子脫嵌量超過 50％時正極的電化學(xué)性能會有許多退 3 化，這是因為電解質(zhì)自身的氧化和 LixCoO2(x＜ )結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性導(dǎo)致電池極化增加，從而減少了正極的有效容量，使其實際容量僅有 140 mAh/g。作為一個有機的整體，每一個部件都對其電化學(xué)性能有著重要的影響。通常，使用含有鋰元素 材料作為電極的電池。導(dǎo)電集流體使用厚度 10—20μ m的電解鋁箔 。 合成 取適量的 LiV1xZnxO8 前驅(qū)體，取前驅(qū)物放在 馬弗爐。 LiV1xZnxO8 產(chǎn)物的 首次放電曲線圖分析 0 50 100 150 200 250 3001 .61 .82 .02 .22 .42 .62 .83 .03 .23 .43 .63 .8Voltage(V)Spe ci f i c ca p a ci t y (m Ah/g)Z n = 5 Z n = 0 Z n = 5 Z n = 0 圖 5 400℃ 下加熱得到的不同比例的 LiV1xZnxO8的首次放電圖 12 圖 6： 400℃下 圖譜 圖 7 400℃下 圖譜 13 圖 8： 400℃下 圖譜 圖 9 400℃下 圖譜 為了測定所合成 樣品 的電化學(xué)性能，我們將其裝配成扣式電池進(jìn)行了充放電 14 測試。所以我們在下面又比較了空白和 比例的放電容量－循環(huán)周次圖 16 圖： 400℃下加熱得到的 LiV3O8的循環(huán)放電圖 圖 11 400℃ 下加熱得到的 LiV3O8的循環(huán)放電圖 17 圖： 400℃下加熱得到的 、 LiV3O8的循環(huán)放電圖譜 圖 11 給出了 400℃ 下熱處理 10 h得到的 LiV3O8和 在 30 mA/g 的電流速率下的放電容量－循環(huán)周次圖。即將離任，站在生活中的另一個轉(zhuǎn)折點，心中難免思緒萬千， 為此我要 感謝我的父母。 利用恒電流充放電實驗對制備的正極材料 LiV1xZnxO8 進(jìn)行了充放電實驗研究，在 400℃ 的條件下加熱處理 10 h 得到的 LiV1xZnxO8樣品具有最高的首次放電容量達(dá)到 304 mAh/g，而且其循環(huán)性能優(yōu)良，在經(jīng)過 25 周循環(huán)之后，比容量仍能達(dá)到 250 mAh/g 以上。從圖中可以看出 和 不相上下， 略微比 好一點。這說明 實驗中 成功合成了 所需 產(chǎn)物，從 圖中看出在 400℃ 已經(jīng) 成功 合成 所需 產(chǎn)物 。等其自然冷卻后打開 反應(yīng)釜 釜放 真空 烘干 箱烘干，然后取出物品放瑪瑙研缽中 在紅外燈光照下 研成粉末。 我們通常所說的 電池容量 指的就是放電容量。來回兩個電極之間的充電和放電的過程中和解吸鋰離子可再充電電池 ，從正極脫嵌的鋰離子嵌入負(fù)極，通過電解液，在富鋰的狀態(tài)的負(fù)極 。 因此，在充放電循環(huán)時， Li +分別在正負(fù)極上發(fā)生 ―嵌入 脫嵌 ‖的 反應(yīng)， Li+便在正負(fù)極之間來回移動， 因此 ， 這種 鋰離子電池 又被形象的 稱為 ―搖擺電池 ‖ 4 或者是 ―搖椅電池 ‖。晶格常數(shù) a= 197。 雖然鋰電 鋰離 子電池的額定電壓為 （少數(shù)的是 ）。 因此，近 20 年來其作為 二次鋰離子電池正極材料的研究 受到了人們的廣泛關(guān)注。 1％之內(nèi)。 鋰鎳氧化物 (LiNiO2)系統(tǒng)。 鋰電池在充電中具有如下的特性 : ，電壓是逐漸上升的 。它是現(xiàn)代高性能電池的代表。 （ 2） 隔膜 ——一種經(jīng)特殊成型的高分子薄膜，薄膜有微孔結(jié)構(gòu)，可以讓鋰離子 自由通過，而 但是 電子不能通過。因馬弗爐 的性質(zhì)不可以急劇升溫。圖 5 為不同比例下加熱處理 10 h 得到的 LiV1xZnxO8樣品在放電速率為 30 mA/g、截止電壓為 V時的首次放電曲線。從圖中可以看出，在 30 mA/g 的電流速率下， 400 oC 的 10 h 的樣品首次容量 較 高，達(dá)到304 mAh/g，在經(jīng)過 2 次充放電之后 ,其放電容量已基本穩(wěn)定，在經(jīng)過 25 周循環(huán)之后，其比容量仍能達(dá)到 250 mAh/g 以上；而產(chǎn)物 LiV3O8首次放電容量僅為 290 mAh/g，經(jīng)過 21 周循環(huán)之后，放電容量為 220 mAh/g，這說明產(chǎn)物 在 400℃ 煅燒10 小時 的循環(huán)性能良好 。感謝 父母對我的 支持 你們 含辛茹苦 為我 的學(xué)習(xí)創(chuàng)造條件， 你們 總是站在我身后默默的支持我。 與不摻 Zn 的 LiV3O8相比， LiV1xZnxO8在放電容量、循環(huán)性能等電化學(xué)性能表現(xiàn)了良好的優(yōu)越性。 LiV3xZnxO8 產(chǎn)物的放電容量 －循環(huán)周次圖分析 15 圖 10 400℃ 下加熱得到的不同比例的 LiV1xZnxO8的循環(huán)放電圖 如圖 10 所示為 400℃下 、 、 、 各比例的處理 10 h 得到的LiV1xZnxO8樣品 在 30 mA/g 的電流速率下的放電容量－循環(huán)周次圖。經(jīng)對照 JCPDS 數(shù)據(jù)庫，所得 的位置與文獻(xiàn)圖譜 的位置 基本 一致 。2H2O），然后將它們置于瑪瑙研缽中 在紅外燈光照下 研磨成粉末， 放保濕釜中 80℃ 保濕 6 小時。外殼采用鋼或鋁材料蓋體組件具有防爆斷電的功能。鋰離子電池是可充電電池，主要依賴于鋰離子的移動的正電極和負(fù)電極之間的工作的。構(gòu)成電極的嵌入化合物和鋰離子的鋰離子濃度影響的鋰離子電池的工作電壓?？臻g群為 R5m，氧原子構(gòu)成立方密堆序列，鈷和鋰則分別占據(jù)立方密堆積中的八面體 3(a)與 3(b)位置。而鉛酸電池 以及 鎳鎘電池由于存在有害物質(zhì) 鎘和鉛 ，所以鋰離子動力電池是電池行業(yè)的發(fā)展方向。 本文中，采用低溫下流變相法摻雜 Zn 來合成正極材料 LiV1xZnxO8，并對所合成材料的制備條件以及電化學(xué)性能進(jìn)行研究。鋰離子電池的終止放電電壓為 ～ （電池廠家給出工作電壓范圍或終止放電電壓的參數(shù)略有不同）。 LiNiO2 是目前研究的各種正極材料中容量最高的系統(tǒng)，具有類似于 LiCoO2的層狀結(jié)構(gòu)，空間群為 R5m，晶格常數(shù) a= 197。 ，內(nèi)阻變化，電壓維持不變 。 所謂鋰離子電池是指分別用二個能可逆地嵌入與脫嵌鋰離子的化合物作為正負(fù)極構(gòu)成的二次電池。 （ 3）負(fù) 極 ——活性物質(zhì)為石墨，或近似石墨結(jié)構(gòu)的碳，導(dǎo)電集流體使用厚度 715 微米的電解銅箔 。故在升溫過程中要緩慢升溫，本實驗是 30min 升溫至 400℃ 。從圖上可以看出，在 30 mA/g 的電流條件下， 圖 5. 400 、 、 、 分別放出 、 mAh/g、 mAh/g 的比容量。 電極的放電容量在 25周期后是第一次放電容量的 %，而 Li V3O8 電極的容量保留僅為 %在