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承办单位: 贵州大学     

基本信息

项目名称:
卤素掺杂的Li1.05Co1/3Ni1/3Mn1/3O1.95X0.05的制备与性能研究
小类:
能源化工
简介:
现在,还没有人研究Cl-、Br-卤素掺杂的LiCo0.3Ni0.4-xMn0.3XxO2材料的性能。我们用共沉淀法制备了卤素掺杂的Li1.05Co1/3Ni1/3Mn1/3O1.95X0.05为锂离子电池正极材料。,锂片为负极,组装成模拟电池。测试掺杂前后材料的结构形貌;测试该材料的可逆性;测试该材料的导电性能;在2.75-4.3V电压区间内测试了其循环性能与倍率性能;测试材料的热稳定性。
详细介绍:
卤素掺杂的Li1.05Co1/3Ni1/3Mn1/3O1.95X0.05的制备与性能研究 作品分类:自然科学类学术论文——能源化工 作者:肖丹丹 翟梦 陈福银 丁生龙 指导老师:陈玉红 摘要:用共沉淀法合成了卤素掺杂Li1.05Co1/3Ni1/3Mn1/3O1.05 X 0.05 (X=Cl-、Br-)锂离子电池正极材料,并用 XRD、循环伏安、交流阻抗、充放电仪测试...(查看更多)

作品专业信息

撰写目的和基本思路

目的:①大电流放电能力较差;②热稳定性还需提高;③合成过程中颗粒的形貌难以控制等。为了解决如上问题,我们用卤素阴离子掺杂改性其三元正极材料。 基本思路:用共沉淀法制备了卤素掺杂锂离子电池正极材料。以该材料作为正极,锂片做负极组成锂离子电池。测试掺杂前后材料结构形貌;测试该材料的可逆性,测试该材料的充放电性能、倍率性能及循环寿命;测试该材料导电性能;分析卤素掺杂样品热稳定性

科学性、先进性及独特之处

本论文首次合成卤素(Br-、Cl-)掺杂的Li1.05Co1/3Ni1/3Mn1/3O1.95X0.05氧化物,并讨论了掺杂对材料倍率放电性能和热稳定性的影响。该作品的实验手段先进,实验数据真实,结果分析有理有据。

应用价值和现实意义

通过卤素掺杂对Li1.05Co1/3Ni1/3Mn1/3O1.95O2正极材料的改性研究,使该材料的倍率放电性能和热稳定性得到了显著提高。可以使该材料作为锂离子动力电池的正极材料使用,推动了锂离子动力电池的市场化。

学术论文摘要

用共沉淀法合成了卤素掺杂Li1.05Co1/3Ni1/3Mn1/3O1.05 X 0.05 (X=Cl-、Br-)锂离子电池正极材料,并用 XRD、循环伏安、交流阻抗、充放电仪测试了该类材料的结构和电化学性能。结果表明:Cl-掺杂使的材料的结构稳定性增强,放电容量升高15mAh/g, 倍率放电性能和循环稳定性均增强,热稳定性也得到了提高;Br-的掺杂对材料的结构影响不大,放电容量和倍率放电性能较好,循环稳定性略微降低,但热稳定性略微增强

获奖情况

鉴定结果

Br-、Cl-掺杂后,0.1C的电流密度放电时的比容量比未掺杂样品提高15 mAh/g、5 mAh/g,。Cl-和Br-掺杂均提高电池材料倍率循环性能,Cl-掺杂显著提高材料热稳定性,放热量显著降低。

参考文献

[1]Yabuuchi N, Ohzuku T. Novel lithium insertion material of LiCo1/ 3Ni1/ 3Mn1/ 3 O2 for advanced lithium-ion batteries. J. Power Sources 2003, 119-121: 171 – 174 [2] Belharouak I, Sun Y K, ...(查看更多)

同类课题研究水平概述

近年来,具有层状结构的锂钴镍锰氧化物三元正极材料因其容量高,安全性好而备受人们的关注。然而,要想使该材料广泛作为锂离子动力电池的正极材料使用,必须通过改性解决该材料导电能力差、倍率性能低和颗粒形貌难控制等问题。通过相关资料和文献得知,金属掺杂是改善材料结构,提高电极材料性能的有效手段之一,某些过渡金属(如Fe、Ti 、Mo、 Cr)和非过渡金属元素(如Al、Mg)等元素的掺杂在一...(查看更多)
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