锂离子电池材料制备及电化学性能研究

被引量 : 2次 | 上传用户:dingxiaoyun
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
锂离子电池具有比能量大,循环寿命长,安全性能好等优点,使其在移动电子设备中的应用很广,包括手机、笔记本电脑、电子表以及数码相机等等。近年来,锂电池研究热点大多集中在对其正负极材料的改善,对于LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料以及硅负极材料来说更是如此。本文用固相和溶胶凝胶法合成了三元材料并优化其工艺,同时,利用电化学工作站分析和研究了电池活化,并给出了动力学的解释。另外,本文还对P型硅负极材料的性能研究做出了一定的探索。1.采用固相法制备了三元正极材料,并从单一因素考虑,得到的最佳的合成工艺为:烧结温度为900℃、烧结时间为15h、配锂量为Li:M=1.1:1,此产物的首次放电比容量为175mAh/g。正交试验分析得出的最佳工艺为:烧结温度为900℃、烧结时间为20h、配锂量为Li:M=1.1:1,烧结温度是影响锂离子电池放电比容量的最主要因素,烧结时间相比却是最次要因素,提升锂离子电池容量可从减小配锂量和提高烧结时间两个方面入手,但是也只能是微弱的提升。2.采用三角电压信号作为电池活化输入信号,经活化后,压片烧结产物的首次放电容量由169.7mAh/g提高到225mAh/g,粉体烧结产物的首次充放电容量由149mAh/g提高到175mAh/g。为探讨活化前后动力学差异,利用阻抗法和计时电流法分别对活化前后的电池进行测试,用Zview软件对阻抗拟合曲线进行拟合,结果显示:活化后的电池Re相对较小,Rsf相对较大且均随循环次数的变化很小;活化后,烧结产物的锂离子扩散系数有所提升。3.采用溶胶凝胶法制备了三元正极材料,其最佳合成工艺条件为:烧结温度为900℃、烧结时间为15h及配锂量为1.1,此放电比容量为187.2mAh/g,循环35次后容量保持率为90.9%。阻抗测试结果表明,材料具有较低的阻值;CV测试结果表明材料具有良好的可逆性。将固相法与溶胶凝胶法获得产物对比发现,固相法所得容量较高,但是循环性能相对较低,材料的可逆性要略差于溶胶凝胶法。4. P-Si材料具有良好的电化学性能,45次循环后比容量一直保持在530mAh/g左右。利用阻抗拟合曲线计算P-Si电极锂离子扩散系数,其扩算系数高于无定形硅薄膜中的;通过SEM图片可以看出,无论是循环前还是循环后,均没有颗粒粉化现象;因此,P型掺杂可以抑制循环过程中的材料体积膨胀及粉化。
其他文献
十八大以来,全面深入推进改革开放成为党和国家当前和今后各项工作中的一个重大任务。在高校,重视全面改革开放宣传教育是大学生社会核心观教育工作的新的动员令,是应对当前
"乳腺增生症"在中国被认为是"疾病",其概念与西方"乳腺痛"和"乳腺纤维囊性病(FBD)"有所不同。大多数正常女性均经历过周期性乳房疼痛,特别是在月经周期的黄体期。乳腺上皮及
角平分线是初中几何中的重要内容,对同学们来说也是难点,欲简捷、快速证明此类问题,可构造基本图形或适当地添加辅助线.
随着素质教育和新课程改革的不断推进,传统的教育模式的弊端不断暴露,在实际的教学中出现了很多难以解决的问题。因此亟需一种新的教学模式来弥补这些不足,以促进学生的全面而个
知识经济的到来以及高度竞争的全球商业环境使得越来越多的企业意识到仅仅依靠高质量、高效率已经难以维持其市场竞争优势。高度不确定的经济环境使得创新成为企业长久发展的
本文主要研究了N、Ti和N+Ti离子注入层的成分结构,并以单元素注入方式研究了离子注入机的工艺性能,最后分析了离子注入改善摩擦副摩擦磨损性能的机理。利用SIMS和XPS测试了注入
通过对昭通市农业部门和水利部门高效节水项目的分析和探讨,提出灌溉措施和保水措施并重、水量优化调度相结合、适当完善排水措施的思路,供参考。
在光学冷加工领域,平晶是常用到的计量器具,而平面度是其参数指标中极其重要的一个环节。作为测量标准其本身的平面度指标需具备良好的精度。在我国现行的计量领域还主要依靠
目的 筛选中国人肝豆状核变性 (Wilsondisease,WD)的高频突变点 ,并建立酶切诊断方法。方法 对中国人WD39个家系 45例患者的 3~ 2 0号外显子进行聚合酶链反应 (PCR) 单链构
目前,中国的民营科技企业正面临着新的发展机遇。加入WTO及经济全球化、产业结构调整和深化体制改革、西部大开发、中部崛起以及社会主义新农村建设,这些都为民营科技企业的发