阴阳离子掺杂的锂离子电池LiMn_2O_4系列正极材料的低热固相配位

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阴阳离子掺杂的锂离子电池LiMn_2O_4系列正极材料的低热固相配位

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毕业论文范文题目：阴阳离子掺杂的锂离子电池LiMn_2O_4系列正极材料的低热固相配位，论文范文关键词：阴阳离子掺杂的锂离子电池LiMn_2O_4系列正极材料的低热固相配位
阴阳离子掺杂的锂离子电池LiMn_2O_4系列正极材料的低热固相配位毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：尖晶石型LiMn2O4具有无毒、能量密度高等优点,是下一代锂离子电池最有前途的正极材料之一。本文针对高温固相法制备尖晶石LiMn2O4的制备时间长,电化学性能差,溶胶凝胶法制备工序多,原料消耗大,成本高等缺点,采用低热固相配位法制备了LiMn2O4系列正极材料。该法具备高温固相所不具有的合成温度低,反应时间短等优点。同时针对尖晶石型LiMn2O4在充放电循环过程中,由于锰的溶解、电解液分解以及Jahn-Teller效应等原因,其容量衰减较快的缺点,本文用阳离子(Li,Cr,Al)代替小部分的Mn3+,提高材料的结构稳定性,从而提高其循环性能,通过卤素(F,Cl,Br)的掺杂来（本文此处忽略..）提高材料的初始容量。内容主要包括三个部分:Li和F掺杂的研究、Cl和Al(Cr)掺杂的研究以及Br和Al(Cr)掺杂的研究。(1)采用低热固相配位法制备了Li1+xMn2O4-yFy(x=0,0.05,0.1;y=0,0.05,0.1)系列正极材料。利用X射线衍射对所制备材料进行了物相表征;透射电镜进行了形貌分析;并对该系列材料进行了电化学性能测试。结果表明:该方法合成的材料均为纯尖晶石LiMn2O4相;样品是由形状均一的直径为30-50nm的超细粒子组成;电化学测试结果说明Li和F掺杂能改善材料的结构稳定性,提高电池的首次放电容量,使材料的电化学性能得到提高。以电流密度0.3mA/cm2,3.0-4.35V电压范围内充放电（文章此处忽略..）,Li1.05Mn2O3.95F0.05样品的首次放电容量为128mAh/g,循环100圈后仍为112mAh/g,容量保持率为87.5%。在3.0-4.8V电压范围内循环时样品的首次放电容量为129mAh/g,循环100圈后仍为106mAh/g,容量保持率为82.3%。(2)采用低热固相配位法制备了LiMexMn2-xO4-yCly(Me=Al,Cr)(x=0,0.05,0.10,0.15;y=0,0.05,0.10)系列正极材料。测试结果表明所制备的样品均为尖晶石结构,没有发现其它杂相;由透射电镜可见样品具有均匀的粒径分布。Cl掺杂材料的初始容量提高而循环容量损失较大。由于Cr-O和Al-O的键能比Mn-O的键能大,在充放电过程中,可维持结构的稳定性。因此阴阳离子共掺可获得具有（此处忽略..）良好电化学性能的样品。LiAl0.05Mn1.95O3.90Cl0.10初始放电容量为117mAh/g,50周循环后容量衰减为95mAh/g。LiCr0.05Mn1.95O3.90Cl0.10初始放电容量为120mAh/g,50周循环后容量衰减为83mAh/g。(3)采用低热固相配位法制备了LiMexMn2-xO4-yBry(Me=Al,Cr)(x=0,0.05,0.10,0.15;y=0,0.05,0.10)系列正极材料。Br掺杂也同样提高LiMn2O4样品的初始容量,为了改善样品的循环性能,以Al(Cr)与Br进行阴阳离子共掺杂,得到了具有较高初始容量和良好循环性能的材料。LiMn1.95Al0.05O3.95Br0.05初始放电容量为127mAh/g,100周循环后容量衰减为97mAh/g,容量保持率为76%;LiMn1.95C（文章此处忽略..）r0.05O3.95Br0.05初始放电容量为124mAh/g,100周循环后容量衰减为105mAh/g,容量保持率为85%。

以上为本篇毕业论文范文阴阳离子掺杂的锂离子电池LiMn_2O_4系列正极材料的低热固相配位的介绍部分。

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