2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、尖晶石型的鋰離子電池正極材料LiNi0.5Mn1.5O4具有4.7V的高電壓放電平臺(tái),充放電比容量高,表現(xiàn)出了優(yōu)良的電化學(xué)性能,逐漸成為當(dāng)今正極材料研究的一個(gè)熱點(diǎn)。本論文采用復(fù)合碳酸鹽共沉淀法制備出了比容量高、循環(huán)性能優(yōu)良的尖晶石型LiNi0.5Mn1.5O4,并研究了Mg、Fe、Al摻雜對(duì)其物理性能、晶體結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的影響。尖晶石型的Li4Ti5O12是一種零應(yīng)變鋰離子電池負(fù)極材料,具有優(yōu)良的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性能。L14Ti5O1

2、2理論比容量為175mAh·g-1并且集中在平臺(tái)區(qū)域;循環(huán)性能好,有很好的充放電平臺(tái)。本論文采用溶膠-凝膠法合成了Li4Ti5O12并對(duì)其物理性能和電化學(xué)性能進(jìn)行了研究。 采用液相共沉淀法制備鎳錳復(fù)合碳酸鹽前驅(qū)體,650℃焙燒后生成的鎳錳復(fù)合氧化物與Li2CO3混合,在空氣中于750℃~900℃下焙燒10h,600℃退火10h得到LiNi0.5Mn1.5O4。采用XRD,SEM和恒電流充放電測(cè)試等對(duì)樣品進(jìn)行了表征。SEM結(jié)果表明

3、:合成溫度對(duì)LiNi0.5Mn1.5O4的表面形貌及粒徑有較大影響;XRD結(jié)果表明:合成的樣品均為純的立方尖晶石結(jié)構(gòu)。電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明,800℃合成的樣品在室溫下具有較好的電化學(xué)性能:0.1C、1C、2C、4C首次放電容量分別130.24mAh·g-1、129.47mAh·g-1、115.5mAh·g-1、108.05mAh·g-1,且大倍率下具有較好的循環(huán)性能。 分別采用Mg、 Fe、Al摻雜,研究了摻雜量對(duì)LiMxNi0.

4、5.xMn1.5O4性能的影響。SEM表明Mg、 Fe、Al摻雜對(duì)材料的表面形貌有很大影響;XRD表明當(dāng)Mg、 Fe、Al達(dá)到一定量時(shí)晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明Mg、Fe摻雜使得電化學(xué)性能變差,Al能過改善電化學(xué)性能,LiAl0.05Ni0.45Mn1.5O4在1C的倍率下充電,10C倍率下放電,循環(huán)測(cè)試表明其具有非常好的大電流特性。 本文還研究了一種制備鋰離子電池負(fù)極材料的Li4Ti5O12新工藝。以醋酸鋰和鈦酸丁酯

5、為原料,異丙醇為溶劑,采用溶膠-凝膠法制備前驅(qū)體,再通過一定的熱處理后制備了鋰離子電池負(fù)極材料Li4Ti5O12。采用XRD、SEM及電化學(xué)性能測(cè)試等分析手段考察了不同熱處理溫度對(duì)產(chǎn)品性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),經(jīng)過850℃熱處理24h后得到的產(chǎn)品粒徑分布均勻、結(jié)晶度好;并且表現(xiàn)出較好的電化學(xué)性能,在1~2.5V之間充放電,0.1C、1.0C和2.0C首次放電比容量分別達(dá)到158.5mAh·g-1、137.8mAh·g-1、124.3mAh·

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