鋰離子電池經(jīng)過二十多年的發(fā)展,因其高能量密度、長循環(huán)壽命等諸多優(yōu)勢已被廣泛應(yīng)用于各類電子產(chǎn)品中。如今,隨著電動汽車和智能電網(wǎng)等市場的快速發(fā)展,研發(fā)具有更高功率密度、更長循環(huán)壽命、更低價格和更高安全性能的動力電池已成為各國研究的重點。鋰離子電池正負(fù)極材料,作為鋰離子電池中的核心組成部分,對整個電池性能起著決定性影響。如何優(yōu)化現(xiàn)有電極材料的性能和開發(fā)出性能更優(yōu)的新材料是推動鋰離子電池進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用的關(guān)鍵。本論文選擇了高鎳三元層狀正極氧化物材料中的一種LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂(NCM622)和銻碳復(fù)合負(fù)極材料為研究對象,通過氮摻雜碳材料分別對其進(jìn)行優(yōu)化改性研究,以實現(xiàn)鋰離子電池正負(fù)極材料性能的提升。論文的第一章首先簡要地介紹了鋰離子電池的發(fā)展歷史和其工作原理以及優(yōu)缺點。接著分別對鋰離子電池的正極材料和負(fù)極材料以及氮摻雜碳材料的研究現(xiàn)狀做了概述,其中詳細(xì)介紹了正極材料中的三元層狀正極和負(fù)極材料中的銻碳復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)、反應(yīng)機(jī)理和改性方法等。論文的第二章介紹了本論文實驗中用到的主要化學(xué)試劑和儀器...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池簡介
        1.2.1 鋰離子電池發(fā)展簡史
        1.2.2 鋰離子電池的工作原理
        1.2.3 鋰離子電池優(yōu)缺點
    1.3 鋰離子電池正極材料
        1.3.1 鋰離子電池正極材料簡介
        1.3.2 層狀鎳鈷錳氧三元正極材料
    1.4 鋰離子電池負(fù)極材料
        1.4.1 鋰離子電池負(fù)極材料簡介
        1.4.2 銻碳復(fù)合負(fù)極材料
    1.5 氮摻雜碳材料研究進(jìn)展
    1.6 本文的主要研究內(nèi)容及意義
第二章 實驗部分
    2.1 主要實驗藥品和儀器
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 電極的制備與組裝
        2.2.1 電極制備
        2.2.2 電池組裝
    2.3 材料的物理化學(xué)性質(zhì)表征
        2.3.1 X射線衍射(XRD)
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.4 熱重分析(TGA)
        2.3.5 比表面積(BET)和孔徑分布測試
    2.4 材料的電化學(xué)性能測試
        2.4.1 循環(huán)伏安測試(CV)
        2.4.2 充放電測試
第三章 氮摻雜碳包覆對LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂三元正極材料的改性研究
    3.1 研究背景與選題意義
    3.2 材料的合成
        3.2.1 不同包覆量的三元正極改性材料
        3.2.2 不同熱解溫度的三元正極改性材料
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 材料的結(jié)構(gòu)與形貌表征
        3.3.2 材料的電化學(xué)性能
        3.3.3 電化學(xué)動力學(xué)表征
        3.3.4 循環(huán)后電極材料的形貌和結(jié)構(gòu)表征
    3.4 本章小結(jié)
第四章 氮摻雜碳納米片與核@殼Sb@Sb₂O₃納米粒子復(fù)合負(fù)極材料的制備及其電化學(xué)性能研究
    4.1 研究背景與選題意義
    4.2 材料的合成
        4.2.1 不同反應(yīng)前驅(qū)體比例的銻基負(fù)極材料
        4.2.2 不同濃度硫酸洗后的負(fù)極材料
        4.2.3 不同合成方式下的負(fù)極材料
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 材料的結(jié)構(gòu)與形貌表征
        4.3.2 材料的電化學(xué)性能測試
        4.3.3 化學(xué)動力學(xué)過程表征
        4.3.4 循環(huán)后材料的形貌結(jié)構(gòu)表征
        4.3.5 全電池性能測試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本文主要結(jié)論
    5.2 本論文創(chuàng)新之處
    5.3 未來研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀學(xué)位期間所取得的學(xué)術(shù)成果



本文編號：3834415