發(fā)布時(shí)間：2024-01-27 11:02

　　近幾十年來,鋰離子電池因具有能量密度高、便攜性好、安全性高的優(yōu)點(diǎn)迅速發(fā)展,被廣泛應(yīng)用于汽車、移動(dòng)電話、電子和工業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域。目前,鋰離子電池正極材料正朝著高能量密度和高功率密度的方向發(fā)展。LiCoO₂(LCO)是1980年由Goodenough提出,首次實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的正極材料。雖然鋰離子電池隨著近40年來的開發(fā),LiMn₂O₄、LiFePO₄和LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂等幾種正極材料陸續(xù)得以應(yīng)用,但是由于具有高體積能量密度、高振實(shí)密度和高理論比容量(274 mAh g^-1),LCO仍然是最受歡迎的正極材料之一。然而,商用鋰離子電池中使用的LCO的實(shí)際截止電壓為4.2 V(相對(duì)于Li/Li⁺),可逆容量?jī)H為其理論比容量的一半(140 mAh g^-1)。當(dāng)LCO電極充電到更高的截止電壓時(shí),可以從晶格中提取更多的鋰離子,帶來可觀的比容量增加。然而,...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池結(jié)構(gòu)及工作原理
        1.2.1 鋰離子電池關(guān)鍵材料
        1.2.2 鋰離子電池工作原理
    1.3 鋰離子電池正極材料LiCoO
        1.3.1 LiCoO₂的制備方法
        1.3.2 LiCoO₂的充放電機(jī)理
        1.3.3 高電壓LiCoO₂面臨的主要問題
    1.4 高電壓LiCoO₂的改性研究
        1.4.1 過渡金屬陽離子摻雜
        1.4.2 陰離子摻雜
        1.4.3 氧化物包覆
        1.4.4 氟化物包覆
        1.4.5 磷酸鹽包覆
    1.5 本文的研究?jī)?nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第2章 高電壓LiCoO₂元素?fù)诫s實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及材料合成
        2.2.1 摻雜實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.2.2 材料合成手段
    2.3 實(shí)驗(yàn)用品及測(cè)試方法
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        2.3.2 測(cè)試方法
    2.4 本章小結(jié)
第3章 稀土元素Y摻雜對(duì)高電壓LiCoO₂的改性研究
    3.1 引言
    3.2 材料的物理表征
        3.2.1 XRD的測(cè)試與分析
        3.2.2 形貌測(cè)試及分析
        3.2.3 組分測(cè)試及分析
    3.3 電化學(xué)性能測(cè)試
        3.3.1 循環(huán)穩(wěn)定性測(cè)試及分析
        3.3.2 電化學(xué)曲線分析
        3.3.3 倍率性能測(cè)試及分析
    3.4 改性機(jī)理分析
        3.4.1 CV測(cè)試及分析
        3.4.2 EIS阻抗與材料表面組分測(cè)試及分析
        3.4.3 老化實(shí)驗(yàn)測(cè)試及分析
        3.4.4 GITT測(cè)試及分析
    3.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第4章 稀土元素La、Ce摻雜對(duì)高電壓LiCoO₂的改性研究
    4.1 引言
    4.2 材料的物理表征
        4.2.1 XRD的測(cè)試與分析
        4.2.2 形貌與微結(jié)構(gòu)測(cè)試及分析
        4.2.3 組分測(cè)試與分析
    4.3 電化學(xué)性能測(cè)試
        4.3.1 循環(huán)穩(wěn)定性測(cè)試及分析
        4.3.2 倍率性能測(cè)試及分析
    4.4 機(jī)理研究
        4.4.1 dQ/dV分析
        4.4.2 EIS測(cè)試及分析
        4.4.3 GITT測(cè)試及分析
    4.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
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本文編號(hào)：3886840