鋰離子電池錳基電極材料的制備.pdf

1、碩士學(xué)位論文鋰離子電池錳基電極材料的制備PreparationofmanganesebasedelectrodematerialsforLi_ionbatteries學(xué)2l107068大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要鋰離子電池是一種能量存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)化設(shè)備。隨著能源危機(jī)、環(huán)境惡化等問(wèn)題的日益嚴(yán)峻，人類不得不減少對(duì)傳統(tǒng)化石燃料的依賴，大力開(kāi)發(fā)可持續(xù)清潔能源。與之配套的能量存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)化

2、技術(shù)，由此也得到了飛速的發(fā)展。本論文利用模板法和固相研磨法制備了不同晶體結(jié)構(gòu)和微觀形貌的鋰離子電池錳基電極材料，并對(duì)其電化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究。以濾紙為犧牲模板，以無(wú)水乙醇為燃燒劑，利用燃燒法制備出了尖晶石型LiMn204和LiNi0sMnl504正極材料。在100mA／g的電流下充放電時(shí)，經(jīng)過(guò)200次循環(huán)后LiMn204的容量保持率仍高達(dá)92％，且在循環(huán)過(guò)程中，其庫(kù)倫效率始終在99％以上。摻Ni后的LiNio5Mnl504仍保持了尖晶石結(jié)

3、構(gòu)，且其電壓平臺(tái)由LiMn204的4V提高到47V。此外，還用這種方法制備了層狀結(jié)構(gòu)的LiC002及其摻雜產(chǎn)物L(fēng)iCol_xMnx02(x=0025，005，01和015)。LiC002初始容量較高，但循環(huán)性能較差，80次循環(huán)后容量即衰減為初始容量的744％。摻雜5％錳離子后，相同的循環(huán)次數(shù)后的容量保持率可提高到866％。以水熱法制備的棒狀酒石酸錳為前驅(qū)物，制備了具有棒狀多孔形貌的Mn203、MnO／C負(fù)極材料和尖晶石型LiMn204正

4、極材料。負(fù)極材料MnO／C的循環(huán)性能和倍率性能都明顯優(yōu)于M11203。正極材料LiMn204具有很好的循環(huán)性能，50次循環(huán)后其容量保持率為957％。雖然其首次充放電的庫(kù)倫效率只有95％，但從第2圈循環(huán)開(kāi)始，其庫(kù)倫效率始終保持在99％以上。以乙酸鹽為反應(yīng)原料、乙醇為分散劑，酒石酸為絡(luò)合劑，通過(guò)固相研磨并進(jìn)一步煅燒的方法制備了尖晶石型LiMn204正極材料。當(dāng)研磨過(guò)程中沒(méi)有加入酒石酸時(shí)，得到的前驅(qū)物為不含結(jié)晶水的LiMnAc復(fù)雜體系，而研磨