论文部分内容阅读
该论文首先讲述了锂离子电池及其发展现状,以及锂离子电池正负极材料和电解质材料的研究进展.在锂锰氧正极材料的研究进展上,着重讲述了锂锰氧在合成上的研究情况和近年来研究人员在克服锂锰氧高温循环性能较差这一问题上所做的研究工作,比如在合成锂锰氧的过程中掺杂铝、氟、镁、硫、镍、铜、铬等元素.另外,该文也叙述了在锂锰氧的表面包覆锂镍钴氧等表面相包覆的研究情况,以及为了延缓Jahn-Teller效应的发生、稳定尖晶石结构而合成非化学计量比锂锰氧材料的研究情况.该论文关于锂离子电池锂锰氧正极材料的改性研究,包括两个方面的内容:一个方面是采用常规的液相法在锂锰氧的表面包覆锂钴氧,另一方面是加入乙醇酸作为络合剂、采用改进的液相法在锂锰氧的表面包覆锂钴氧.在采用常规的液相法在锂锰氧的表面包覆锂钴氧的研究上,该文叙述了在锂锰氧的表面包覆锂钴氧的实验过程和实验结果.首先,将原料锂锰氧做热分析,以确定在锂锰氧材料表面包覆锂钴氧后煅烧过程中的煅烧温度.然后,通过包覆锂钴氧的锂锰氧材料的ICP-AES分析确定钴元素的真实包覆量.文中详细地讨论了钴的包覆量、煅烧温度、煅烧时间对锂锰氧材料充放电容量和循环性能的影响.由于目前影响锂锰氧材料产业化的一个主要障碍是高温循环性能较差,因此,该文也讨论了包覆锂钴氧对锂锰氧材料高温循环性能和充放电容量的影响.在加入乙醇酸作为络合剂、采用改进的液相法在锂锰氧的表面包覆锂钴氧的研究上,该论文讨论了加入乙醇酸和热处理制度对锂锰氧材料电化学性能的影响,如乙醇酸的含量、煅烧温度、煅烧时间对锂锰氧材料充放电容量和循环性能的影响,以及加入乙醇酸作为络合剂包覆锂钴氧对锂锰氧材料高温循环性能和充放电容量的影响.实验结果表明,加入乙醇酸作为络合剂、采用改进的液相法在锂锰氧的表面包覆锂钴氧有利于改善锂锰氧材料的循环性能.无论采用常规的液相法在锂锰氧的表面包覆锂钴氧,还是加入乙醇酸作为络合剂、采用改进的液相法在锂锰氧的表面包覆锂钴氧,通过充放电测试表明:包覆锂钴氧后,锂锰氧材料的充放电平台和循环性能都有所改善,而且高温循环性能也有改善.在热处理制度上,煅烧温度对包覆锂钴氧的锂锰氧材料循环可逆性和比容量有很大的影响;延长煅烧时间,有利于包覆锂钴氧的锂锰氧材料循环性能的改善.无论采用常规的液相法在锂锰氧的表面包覆锂钻氧,还是加入乙醇酸作为络合剂、采用改进的液相法在锂锰氧材料的表面包覆锂钴氧,通过XRD测试,可以看出:能在锂锰氧的表面包覆锂钻氧,而且包覆锂钴氧后,锂锰氧材料的晶面间距值偏离PDF卡片上的标准值,不过仍然保持了锂锰氧材料的尖晶石结构.通过SEM测试,可以看出:包覆锂钴氧后,锂锰氧材料表面上颗粒的形貌发生变化.通过粉末微电极循环伏安测试,可以看出:包覆锂钴氧后,锂锰氧材料的两对氧化还原峰的对称性稍好一点,可逆性有所改善.