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正极材料Li_(1.27)Cr_(0.2)Mn_(0.53)O_2的合成与电化学性能的探究

富锂层状固溶体材料作为一种具有较高比容量,高的工作电压的新型锂离子正级材料。但是,这类具有很高的首次不可逆容量,以及低的电子电导率的特性使它无法获得很好的倍率性能;同时,在充放电的过程中会发生结构的变化,使它的功率密度显著降低,严重阻碍了它的实际应用。因此,需要对富锂固溶体材料进行合成工艺优化以及进一步的改性。本文以富锂锰基固溶体正极材料为基础,设计三电子(Cr~(3+)?Cr~(6+))充放电体系的固溶体材料Li_(1.27)Cr_(0.2)Mn_(0.53)O_2。在该材料中,Cr元素为电化学活性元素,价态变化以维持锂脱嵌过程中化学价态的平衡;Mn元素保持价态(Mn~(4+))不变,对材料中起到稳定结构的作用。研究中在不同的煅烧温度(900℃,950℃,1000℃)合成纯相的固溶体材料。所得三种材料在0.1C下的电化学性能分别为:171.4 mAh/g,195.2 mAh/g,180.6 mAh/g,接近理论容量值。研究进一  (本文共53页) 本文目录 | 阅读全文>>

景德镇陶瓷学院
景德镇陶瓷学院

Li~+掺杂改性氧化锌基染料敏化太阳能电池的研究

ZnO是宽禁带半导体材料,与TiO2相比,其物理化学性能相近,导带电位相差也很小。同时由于电子在ZnO薄膜中的迁移率远大于在TiO2薄膜,减少了电子在薄膜中的传输时间。然后ZnO纳米粉体的制备工艺简单且成本低廉。ZnO的形貌比TiO2丰富得多,可以采用低温化学法制备出不同形貌的ZnO纳米粉。以上几点可以使得ZnO成为染料敏化太阳能电池(DSSC)优良的光阳极材料。然而由于ZnO会与目前常用的酸性染料N719和N3反应,形成Zn2+/染料低聚体,然而这种低聚体会填充到ZnO阳极的孔隙中,减少了染料的吸附,同时低聚络合物易聚集形成较厚的阻挡层,阻碍电子的注入,导致其光电转化效率低。因此本文研究了 ZnO与染料的相互作用,并采用具有高比表面积的分级结构ZnO纳米粉,并掺杂Li+拟提高ZnO光阳极在酸性染料中的化学稳定性以及ZnO基太阳能电池的性能。(1)ZnO与酸性染料形成低聚物影响光阳极性能,因此本文以Zn(NO3)2·6H2O和N...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

Li_(1.256)Ni_(0.198)Co_(0.082)Mn_(0.689)O_(2.25)正极材料的制备及电化学性能研究

随着科学技术的蓬勃发展,锂离子电池已经被用于各种设备中,这包括电动汽车、混合动力汽车和移动电子设备等。富锂锰层状氧化物正极材料具有电化学容量高、成本低和环境友好的优点,在最近几年备受研究者的关注。然而,富锂锰层状氧化物正极材料也存在倍率性能和循环性能差等缺点。本论文采用共沉淀-高温固相法成功制备了 Li1.256Ni0.198Co0.082Mn0.689O2.25(LLMO)正极材料,同时还对制备好的LLMO正极材料进行了改性研究。论文分别研究了共沉淀-高温固相法制备过程中沉淀温度、pH值、配锂量Li/M值(M=Ni、Co、Mn)以及煅烧条件四个因素对制备材料电化学性能的影响,通过研究分析得出了最优的制备条件。通过对比不同沉淀温度所得样品的XRD和电化学性能,发现50℃为最优的沉淀温度。通过对比不同pH值所得样品的XRD和电化学性能,发现pH=8为最优的pH值。通过对比不同配锂量Li/M值所得样品的XRD和电化学性能,发现Li/...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江工业大学
浙江工业大学

Li系钼酸盐红色荧光粉的制备及其性能研究

白光LED作为21世纪的绿色光源,具有体积小、响应快、节能环保等优点,成为未来照明光源发展的方向。然而,红色荧光粉在制备工艺和发光效率上表现较差,成为了制约白光LED发展的瓶颈。因此研制出能与目前商用芯片很好匹配的红色荧光粉具有重要的理论和现实意义。本课题利用高温固相法制备了LiLa_(1-x)Eu_x(MoO_4)_2体系红色荧光粉。探讨了煅烧温度、Eu~(3+)掺杂浓度对样品微结构和发光性能的影响。确定了最佳煅烧温度为825~oC;XRD结果表明,LiLa_(1-x)Eu_x(MoO_4)_2的晶体结构与LiLa(MoO_4)_2相似,属于四方晶系;样品的发光强度随着Eu~(3+)掺杂浓度的增加而增强,且未发生浓度淬灭现象。在上述研究的基础上,探讨了后处理对LiLa_(1-x)Eu_x(MoO_4)_2样品微结构和发光性能的影响。结果表明:后处理不会改变LiLa_(1-x)Eu_x(MoO_4)_2红粉的晶体结构;但可优化L...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

《材料导报》2019年S2期
材料导报

Li在石墨烯表面吸附与迁移的第一性原理研究

本工作研究了Li在石墨烯表面的吸附和迁移行为。基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法,计算了Li在本征石墨烯表面的吸附特性和迁移行为以及石墨烯吸附Li前后的能带结构、态密度、电荷转移、差分电荷密度。Li在4×4石墨烯表面的扩散能垒...  (本文共5页) 阅读全文>>

《化学学报》2020年04期
化学学报

Li吸附对双层α-硼烯功函调控作用的理论研究

硼烯基纳米复合体是一种极具潜力的电极材料,因此硼烯的功函调控对于最大化器件的能量转换效率及性能至关重要.本工作基于第一性原理密度泛函理论,研究了Li吸附对双层α-硼烯(DBBP)的结构、电子性质和功函的影响及影响Lin/DBBP功函变化的因素(如基底变形、电子转移、真空和费米能级).结果表明, Li吸附可将DBBP的功函从4.65e V调低至1.96~4.46 e V,优于文献报道...  (本文共11页) 阅读全文>>