锂离子电池正极材料xLi_2MnO_3·（1-x）LiMO_2（M=Ni，Fe，Al）

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锂离子电池正极材料xLi_2MnO_3·（1-x）LiMO_2（M=Ni，Fe，Al）

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毕业论文范文题目：锂离子电池正极材料xLi_2MnO_3·（1-x）LiMO_2（M=Ni，Fe，Al），论文范文关键词：锂离子电池正极材料xLi_2MnO_3·（1-x）LiMO_2（M=Ni，Fe，Al）
锂离子电池正极材料xLi_2MnO_3·（1-x）LiMO_2（M=Ni，Fe，Al）毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：随着锂离子电池应用领域的拓展，对正极材料提出了更高的要求：高容量、良好的循环性能、高安全性能和更低成本等。本课题以开发低成本、高容量的富锂型无钴锂离子电池正极材料为目标，重点开展了xLi_2MnO_3(1-x)LiMO_2(M=Ni,Fe,Al)材料的制备及性能研究，取得如下主要创新性成果：提出了“溶胶-喷雾干燥-两步煅烧”制备富锂层状固溶体复合物xLi_2MnO_3(1-x)LiMO_2的新方法，采用该方法制备出了富锂层状固溶体复合物xLi_2MnO_3yLiFeO_2(1-x-y)LiNiO_2(x≥0.5,y≤0.5)系列材料，初步探讨了组成－结构－性能间的关系。结果表明：当LiFeO_2含量y≤0.25时，各配比材料在800～950℃煅烧范围内均可制得纯-NaFeO_2相层状结构；但当LiFeO_2含量y≥0.30时，由于Li[Li1/3Mn2/3]O_2与LiNiO_2两个层状相对立（此处忽略..）方相LiFeO_2生成的抑制效果变差，只有800～850℃煅烧所制材料为纯-NaFeO_2型层状结构，而900～950℃煅烧所制材料出现LiFeO_2杂相。随着复合物中Li[Li1/3Mn2/3]O_2含量下降和LiNiO_2含量增加，最佳煅烧温度呈下降趋势。由于LiFeO_2的电化学活性不及Li[Li1/3Mn2/3]O_2和LiNiO_2，增加LiFeO_2量导致复合物材料的放电容量减少。综合电化学性能表现，xLi[Li1/3Mn2/3]O_2·yLiFeO_2·zLiNiO_2的适宜组成为：0.7≤x≤0.8，0.1≤y≤0.25，0.1≤z≤0.2，x+y+z=1。综合考虑xLi_2MnO_3yLiFeO_2(1-x-y)LiNiO_2材料的电化学性能和成本，选取性能较优的Li(Li_0.23Mn_0.47Fe_0.2Ni_0.1)O_2（即0.7Li(Li_1/3Mn_2/3)O_2-0.2LiFeO_2-0.1LiNiO_2）为研究对象进行了深入研究，探（略..）讨了制备条件对产品结构与性能的影响。结果显示：采用“溶胶-喷雾干燥-两步煅烧”方法制备Li(Li_0.23Mn_0.47Fe_0.2Ni_0.1)O_2材料时，高温烧结温度与低温回火温度都对材料的结构与性能产生重要影响。随着高温煅烧温度由800℃逐渐升高至900℃，材料结构与晶粒发育趋于完善，且界面阻抗下降，使得材料容量明显提高；然而当温度升高至950℃时，材料的结构有序度下降，且晶粒间熔融烧结加剧，影响锂离子扩散速度，导致其容量下降。对900℃下高温煅烧所制样品而言，在氧气氛围下700℃回火制备出的材料具有更完善的层状结构和更高的容量。Li(Li_0.23Mn_0.47Fe_0.2Ni_0.1)O_2材料的煅烧条件优化为高温900℃煅烧12h、低温700℃氧气氛围回火10h。所制材料在2.5~4.7V的充放电范围内以10mA/g充放电，其初次放电比容量可达181.3mAh/g，经过100次循环仍保持在163.9mAh/g，容量保持（略..）率达到90.4%，此材料同时还具备较好的高温性能和倍率循环性能。采用“溶胶-喷雾干燥-两步煅烧”工艺制备了新的富锂化合物Li(Li_0.25Mn_0.5Al_0.05Ni_0.2)O_2，并就制备条件对材料结构与性能的影响进行了初步探讨。结果显示：采用该工艺可以合成出结构与形貌较好、容量与循环性能俱佳的Li(Li_0.25Mn_0.5Al_0.05Ni_0.2)O_2材料。高温煅烧温度由750℃逐渐升至900℃，所制材料的层状结构有序性更高，晶粒生长更趋于完善，界面阻抗更低，放电容量更高。然而当温度升高至950℃时，材料的结构有序度下降，且晶粒间熔融烧结导致大颗粒出现，界面阻抗显著增加，导致其容量下降。Li(Li_0.25Mn_0.5Al_0.05Ni_0.2)O_2材料的高温煅烧温度优化为900℃。以优化条件所制备材料在2.5～4.7V的充放电电压范围内，以电流密度10mA/g充放电的最高容量可达285.4mAh/g，且表现（此处忽略..）出较好循环性能，经过20次循环仍保持在279.4mAh/g。但与Li(Li0.23Mn0.47Fe0.2Ni0.1)O_2相比，该材料的界面阻抗较大，高倍率下的容量损失较大。

以上为本篇毕业论文范文锂离子电池正极材料xLi_2MnO_3·（1-x）LiMO_2（M=Ni，Fe，Al）的介绍部分。

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