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稀土和钴掺杂锰酸锂的电化学性能研究

LiMn_(2)O_(4)的原料资源丰富,价格低廉,具有优良的热稳定性和耐过充性能,可作为电动车和电动工具等动力电源的正  (本文共2页) 阅读全文>>

天津大学
天津大学

动力锂离子电池正极材料锰酸锂的开发及应用研究

本论文的主要工作是通过高温固相法合成改性的动力锂离子电池正极材料尖晶石型锰酸锂,并将所研制的材料进行中试研究。主要采用阴阳离子复合掺杂和碳包覆以及钴酸锂改性的方式来提高锰酸锂的性能,并采用自制材料研制了性能良好的18650S型动力电池。研究工作主要从以下几个方面展开:系统地研究了几种阳离子单元掺杂时,不同掺杂浓度对合成产物的物相结构和电化学性能的影响。采用离子半径比Mn~(3+)大,但有着比Mn-O键强很多的M-O键的元素Zr和稀土元素La、Ce和Nd对尖晶石锰酸锂进行单元掺杂改性,取得了很好的效果,稀土元素的掺杂可改善材料的高温(55℃)循环性能。对尖晶石锰酸锂进行了二元阳离子组合掺杂,进一步改善了材料的电化学性能。对尖晶石锰酸锂进行了阴阳离子的多元复合掺杂改性,通过筛选掺杂元素的组合方案和控制掺杂的量,制备出了既具有高的初始容量又有良好的常温和高温循环性能的尖晶石型锰酸锂正极材料LiCo_(0.02)La_(0.01)Mn_...  (本文共156页) 本文目录 | 阅读全文>>

《新材料产业》2005年06期
新材料产业

锂离子电池正极材料锰酸锂的合成工艺取得重大创新并实现规模化生产——北京市重大科技项目取得又一项突破性成果

5月10日,北京的清晨让一场不期而至的小雨涤荡得清新无比。而这一天,对中国的能源产业来说,却有着非同寻常...  (本文共2页) 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

碳酸盐沉淀法制备高电压镍锰酸锂及其电化学性能研究

高电压尖晶石Li Ni_(0.5)Mn_(1.5)O_4的理论比容量为147 m Ah g~(-1),工作电压高达4.7 V,具有较高的能量密度,是下一代锂离子电池正极的首选材料之一。针对其长循环性能差等问题,研究了微观形貌、煅烧温度、配锂量和镍锰比等因素对镍锰酸锂材料性能的影响。对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4进行了表面改性,提高了材料的电化学性能。研究了镍锰酸锂材料的储存性能和全电池性能。以碳酸锰或锰氧化物为前驱体,通过改变前驱体的形貌实现了镍锰酸锂材料的形貌可控制备。比较不同形貌镍锰酸锂的性能发现:多孔结构的镍锰酸锂材料兼具优异的倍率性能和长循环性能,大倍率5C下循环1000次后容量保持率高达91.4%;Ni和Mn的不均匀分布会导致镍锰酸锂中Mn~(3+)和杂质含量的增加。实验结果表明:镍锰酸锂的粒径对其性能有较大影响,粒径为2μm时具有最佳的倍率性能和循环性能。研究发现:镍锰酸锂的中空结构源于碳酸锰的核壳结构...  (本文共153页) 本文目录 | 阅读全文>>

河北工业大学
河北工业大学

高电压锂离子电池正极材料镍锰酸锂的改性及性能研究

本论文在传统固相法的基础上设计出“煅烧-整形-再煅烧”的两步煅烧新工艺合成了高电压镍锰酸锂正极材料,显著提高了镍锰酸锂的比容量、循环稳定性和倍率等性能;采用石墨烯包覆和调控电解液组成的方法,进一步改善了材料的高温稳定性和安全性;同时还研究了这些改进对镍锰酸锂结构和电化学性能影响的作用机制。主要研究工作和成果如下:(1)以0.42:1.58的镍锰摩尔比,采用“煅烧-整形-再煅烧”的两步煅烧法合成了粒度均一的Fd-3m型微纳球形二次结构材料,解决了传统固相法合成材料粒径不均、杂相多的问题,使库伦效率、比容量得到了提高,循环保持率和10C倍率容量分别提升了10%和5.5%。CV分析表明其性能的改善来源于Li~+扩散速率的提高,而Li~+扩散速率的提高又归因于形貌和粒径的优化。(2)采用TG-DSC、XRD、FT-IR技术手段研究固相反应机理得出:该两步煅烧工艺的反应分预烧分解、产物生成和晶化成形三步历程;利用TG-DSC热分析技术,结...  (本文共134页) 本文目录 | 阅读全文>>

中南大学
中南大学

锂离子电池正极材料的合成及中试生产技术研究

本文系统地利用机械液相活化法研究了合成锂离子电池正极材料锰酸锂和钴酸锂的基础条件。研究表明合成原料、原料的配比以及热处理制度是影响产物电化学性能的关键因素。研究结果表明,电解二氧化锰和碳酸锂是合成锰酸锂的较佳原材料:Li/Mn在0.50-0.55的范围内所合成的锰酸锂具有较标准的正尖晶石结构和较好的充放电性能;采用连续三温区烧结法所合成的锰酸锂材料晶型较完整,具有较高的比容量和较优良的充放电循环性能。碳酸钴和四氧化三钴以及碳酸锂是合成钴酸锂的较佳原材料;Li/Co在0.98-1.05的范围内所合成的钴酸锂具有较标准的α-NaFeO_2型层状结构和较好的充放电性能;采用连续两温区烧结法所合成的钴酸锂材料晶型较完整,具有较高的比容量和较优良的充放电循环性能。本文重点研究了稀土掺杂对锰酸锂结构及电化学性能的影响。研究表明:用稀土修饰的锂离子电池正极材料锰酸锂(Li_xMn_(2-y)RE_(7y/6)O_4,0.95≤x≤1.1,0≤...  (本文共152页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

尖晶石锰酸锂正极材料的离子掺杂改性研究

本文的主要工作内容是研究锂离子电池用尖晶石型锰酸锂正极材料的离子体相掺杂改性,以改善材料的电化学性能。研究了尖晶石型锰酸锂固相法制备工艺的优化,分别研究了不同阳离子单元掺杂,二元和多元掺杂;阴离子掺杂以及阴阳离子复合掺杂对尖晶石锰酸锂晶体结构和电化学性能的影响,并分析了掺杂改性的作用机理。利用 TG-DTA、XRD、SEM、粒径分布、比表面积以及充放电测试等方法研究了尖晶石 LiMn2O4制备工艺的优化。选用纳米级的电解二氧化锰(nano-EMD)和具有四方尖晶石结构的 Mn3O4 作为锰原料合成了尖晶石 LiMn2O4 正极材料,与由EMD 和 MnCO3所合成的材料进行了分析比较。又分别以 EMD 和 Mn3O4为锰源,考察了原料的最佳配比(Li/Mn 比),并进一步确定了 Mn3O4是合成尖晶石 LiMn2O4最适宜的锰源。系统地研究了几种阳离子单元掺杂时,不同掺杂浓度对合成产物的物相结构和电化学性能的影响。首次尝试打破以...  (本文共211页) 本文目录 | 阅读全文>>