鋰離子電池錫基復(fù)合負(fù)極與富鋰層狀正極材料的制備與電化學(xué)性能表征.pdf

1、近年來，由于鋰離子電池具有能量密度高、比容量高和質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，在手機(jī)、筆記本電腦等小型電子產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著電動(dòng)汽車與電動(dòng)工具等產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，迫切需要開發(fā)具有更高功率密度和能量密度、更長循環(huán)壽命的鋰離子電池作為動(dòng)力支持。作為可逆充放電的主體，電極材料是新型鋰離子電池成功開發(fā)的關(guān)鍵。本論文的研究內(nèi)容集中于新型鋰離子電池負(fù)極二氧化錫納米材料和正極富鋰層狀材料的合成、優(yōu)化及電化學(xué)性能表征。
　　論文第一章中主要介紹了鋰離子電

2、池的組成結(jié)構(gòu)、工作原理和發(fā)展歷史，并展望了鋰離子及動(dòng)力型電池的應(yīng)用前景。文中首先分別對(duì)鋰離子電池的正負(fù)極材料進(jìn)行了總體概述，然后著重論述了兩種電極材料(金紅石型SnO2負(fù)極材料和富鋰正極材料xLi2MnO3·(1-x)LiMO2(M=Co，Ni，Mn))的結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)鋰機(jī)理、合成以及改性的研究現(xiàn)狀。
　　論文在第二章簡要介紹了實(shí)驗(yàn)工作中所涉及的實(shí)驗(yàn)試劑、方法和儀器。此外，還特別介紹了2025型扣式電池的組裝方法，以及常用的材料結(jié)構(gòu)、形

3、貌和成分等表征手段和電化學(xué)測試方法。
　　論文第三章中，采用氧化石墨烯作為氧化劑一步快速水熱法合成了SnO2/石墨烯納米復(fù)合材料，通過調(diào)節(jié)氧化石墨烯的配比，成功地制備出SnO2/SnO兩相復(fù)合物和純相SnO2，并研究了氧化石墨烯與亞錫離子比例對(duì)最終產(chǎn)物的形貌、結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，當(dāng)氧化石墨烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32％時(shí)，合成的SnO2/石墨烯納米復(fù)合材料表現(xiàn)出了高的循環(huán)穩(wěn)定性，經(jīng)過90次循環(huán)后，放電比容量仍然保持在525mAh

4、/g，平均容量損失僅為0.3％。
　　論文第四章中，采用一步快速燃燒法合成了富鋰正極材料，并分別應(yīng)用有機(jī)酸尿素和檸檬酸作為燃料，系統(tǒng)考察了兩種燃料對(duì)所制備材料的結(jié)構(gòu)、形貌和電化學(xué)性能的影響;同時(shí)，對(duì)應(yīng)用不同燃料所制備的材料的電化學(xué)性能差異的原因進(jìn)行了細(xì)致分析。結(jié)果表明，尿素燃燒法合成的富鋰正極材料Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2綜合電化學(xué)性能最佳。0.1C電流倍率下首次放電比容量為264.6mAh/g，1