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-文庫吧資料
2025-05-28 21:47本頁面
【正文】 間設(shè)定為 V,分別以 , , , 和 mv 對材料的循環(huán)伏安性能進(jìn)行測試。 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。 循環(huán)伏安測試 (CV) 循環(huán)伏安法 (CV)由于操作簡單 ,測試結(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?；蛘邔⑸鲜龌罨玫碾姵胤旁?0176。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。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 。 無機(jī)非金屬材料工藝學(xué) 8 充放電性能測試 (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 ),可以由充放電測試直接獲得。將此裝液涂覆在之前清洗、干燥并且稱量好的鋁箔上 ,在 120℃ 的真空干燥箱中干燥 12 h,將電極片用粉末壓片機(jī)上在 15 MPa 的壓力條件下 ,壓片 Imin 后 ,放在真空干燥箱中干燥 1 h,稱重后放入充滿高純 Ar 氣的手套箱中待用。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。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。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 ,之后用酒精過濾洗潘 3 次 ,在 80℃ 下干燥得到白色的多孔微球形 MnC03粉末。 無機(jī)非金屬材料工藝學(xué) 5 4 高溫長壽命功率型尖晶石錳酸鋰 的制備 本文合成的尖晶石 錳酸鋰 及其錳酸鋰的改性 ,主要以微球形 MnCO3模板 ,與低共 熔鋰鹽，摻雜 的金屬離子研磨均勻 ,在經(jīng)過低溫預(yù)煅燒和高溫煅燒過程得到所需的產(chǎn)物 ,其制備工藝如圖 2 所示 : 多孔微球形碳酸錳的制備 按照摩爾比 1:3的比例稱取原料 MnCl2H20和尿素加入到以乙二醇為溶劑的溶液中 ,加入一定量的聚乙二醇 800 作為表面活性劑 ,在磁力攬拌器的作用下 ,攪拌混合均勻 ,得到均相混合液。 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)過程還是充放電儲存過程，均存在不可逆容量損失，使得其循環(huán)壽命縮短。然而 ,電極材料的研究是目前電池發(fā)展的關(guān)鍵。 3 發(fā)展趨勢 鋰離子電池由于高放電電壓 ,長循環(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)域中最具有競爭力的產(chǎn)品之一。在金屬離子與聚乙烯醇物質(zhì)的量比為 1： 2 和 2： 1 下， 25℃初始放電容量分別為 124mA?h/g 和 109 mA?h/g，循環(huán) l0 次后衰減率分別為 10％和 4％。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。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。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，
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