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稀土及锆掺杂对尖晶石LiMn_2O_4的影响

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毕业论文范文题目：稀土及锆掺杂对尖晶石LiMn_2O_4的影响，论文范文关键词：稀土及锆掺杂对尖晶石LiMn_2O_4的影响
稀土及锆掺杂对尖晶石LiMn_2O_4的影响毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：跟着科学技巧的迅猛发展，能源与环境问题日益重大。锂离子二次电池，以其充放电电压高、利用寿命长、保险无毒等长处受到人们的广泛关注。而尖晶石锰酸锂以其丰富的资源、本钱低廉、合成工艺简单、对环境友爱等优良机能，存在较好的发展前景，然而其衰减较快跟容量不高制约了其商品化的利用。掺杂是进步尖晶石LiMn_2O材料机能的有效方法之一。因为稀土掺杂在铅酸电池跟燃料电池中，有利于材料机能的进步及高温机能的改良，再加上稀土独特的物理化学机能，我国稀土资源丰富，开发稀土在新材料中的利用也尤为重要，所以鉴戒稀土对尖晶石LiMn_2O_4机能进行改良。本文首先综述了锂离子电池的发展情况，概述了锂离子电池各组成部分的发展（略..），侧重介绍了当今各种锂离子电池正极材料的研究情况，并进行比较。分析正极材料尖晶石锰酸锂在很多方面适应了人类发展的须要。又介绍了尖晶石LiMn_2O_4的衰减机理跟改良方法。接着介绍了锆跟稀土氧化物的性质，及其掺杂尖晶石锰酸锂改性的研究进展。并针对LiMn_2O_4正极材料的优毛病，提出稀土掺杂，以改良尖晶石LiMn_2O_4的电机能。本论文采取高温两段固相法，用锆跟稀土氧化物对尖晶石锰酸锂进行掺杂合成研究，将材料进行了差热-热重分析(DTG-TG)，分析了稀土掺杂尖晶石锰酸锂的热反应机理。并考虑不同的升温速率对材料粒度及电化机能的影响，断定了实验的技巧路线。而后将制得的正极材料组装成扣式电池进行电化学测试（文章此处忽略..），研究了锆跟稀土掺杂对尖晶石LiMn_2O_4机能的影响。经实验成果表明，经掺杂后材料的轮回机能都得到了较大的改良。在本实验进行的稀土及稀土掺杂材料中，综合轮回机能与电化学机能等因素进行考虑，得出论断：掺杂Zr量为0.02的正极材料轮回机能跟容量保持率都较好，经20次轮回后，其放电容量约为119mAh/g，当掺CeO_2量0.03时放电比容量为122mAh/g，掺杂Nd为0.005时放电比容量为118mAh/g，掺杂Ho为0.01时放电比容量为112mAh/g，掺杂Lu为0.01时放电比容量为113mAh/g，这多少种材料机能较优良。其中正极材料LiMn_(1.98)Zr_(0.02)O_4经100次充放电轮回后放电容量仍保持在115mAh/g，并在高温55℃下进行电化学机能测试，容量保持较好，衰（略..）减迟缓；材料LiMn_(1.97)Ce_(0.03)O_4的在常温下100次轮回后放电容量为108mAh/g，经高温55℃轮回20次后，材料的均匀容量为103mAh/g；材料LiMn_(1.995)Nd_(0.005)O_4进行100次轮回跟在55℃下进行测试，容量分辨保持在115mAh/g跟107mAh/g，轮回机能跟电化学机能优良。接着进行X衍射分析(XRD)、扫描电镜能谱分析(SEM-EDS)，光电子能谱分析(XPS)对材料机能进前进一步阐明。本文接着研究阴阳离子共掺杂对尖晶石锰酸锂机能的影响，合成了LiMn_(1.98)Zr_(0.02)O_(3.5)F_(0.5)跟LiMn_(1.995)Nd_(0.005)O_(3.5)F_(0.5)。经过XRD分析测试后，材料存在尖晶石锰酸锂构造，但其中含有少量Mn_2O_3杂质，经电化学测试后材料的电机能不幻想。总之，氧化锆（此处忽略..）机能牢固，掺杂后对材料构造的牢固有较大帮助。稀土元素特别的电催化机能，其在电池范畴中的利用，及在本实验论文中体现的优良性质，阐明了稀土在对电池材料改性研究中有非常乐观的前景，尤其是对高温轮回机能的改进。在今后的研究中采取稀土进行阴阳离子共掺杂，还需更进一步进行研究。

以上为本篇毕业论文范文稀土及锆掺杂对尖晶石LiMn_2O_4的影响的介绍部分。

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