litio包覆尖晶石linimno正极材料电化学性能的研究

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1、┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书安徽工业大学毕业设计(论文)任务书课题名称Li4Ti5O12包覆尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4正极材料电化学性能的研究学院化学与化工学院专业班级应用化学072姓名陈云学号079034211毕业设计(论文)的主要内容及要求:近年来，随着耐高电压电解液的研制成功，采用过渡金属离子对锰离子进行参杂，生成尖晶石相LiNi0.5Mn1.5O4可以提高电池的充放电压，可以达到5V左右，充分抑制了Jahn-Teller

2、效应的发生，有效的提高了电极的循环寿命，从而引起了人们的广泛关注。在大量的研究过程中发现，只有材料LiNi0.5Mn1.5O4表现出一个可以接受的稳定性能，DSC研究表明它仍然就有比层状镍钴酸锂更高的安全性，仍然可以作为动力电池正极材料。化学计量比LiNi0.5Mn1.5O4却很难合成。本文采用传统方法制备了LiNi0.5Mn1.5O4材料，并采用溶胶凝胶合成Li4Ti5O12包覆尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4，利用循环伏安和充放电技术研究其电化学性能。从理论上对锂离子电池正极材料结构和性能进行优化，为将其作为动力

3、电池正极材料商品化奠定一定的实验基础。主要工作内容：a.查找本课题有关文献，提出实验方案。b.LiNi0.5Mn1.5O4及其包覆材料的物理性能测试过程。c.锂离子电池装配过程。d.LiNi0.5Mn1.5O4锂离子电池充放电测试过程。e.LiNi0.5Mn1.5O4电池循环伏安测试过程。d.最后初步探讨锰酸锂电池锂离子嵌力动力学。指导教师签字：安徽工业大学┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书化学与化工学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交

4、的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行工作所获得的结果，是本人工作的真实表达。除已经做了标注的地方外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的工作做出重要贡献的个人或集体，均已在文中以明确的方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果应由本人承担。学位论文作者签名：年月日Li4Ti5O12包覆尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4正极材料电化学性能的研究┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书摘要尖晶石LiMn0.5Mn1.5O4

5、是以其高电压､低成本､易回收､对环境友好等优点而被人们公认为最具应用前景的锂离子电池正极材料之一｡本文采用溶胶-凝胶合成方法合成了Li4Ti5O12(LTO)包覆的尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4(LMNO)，并采用XRD、SEM、循环伏安、电化学阻抗等测试手段研究了尖晶石型LiNi0.5Mn1.5O4及其包覆材料的的结构和电化学性能。热重分析表明在400℃之后，LiNi0.5Mn1.5O4晶体基本形成；XRD表明3wt.%Li4Ti5O12包覆LiNi0.5Mn1.5O4各衍射峰峰形尖锐且位置不变，无杂质峰，样品结

6、构晶型完整，而5wt.%和10wt.%包覆出现MnTiO3杂质峰；SEM分析结果表明，Li4Ti5O12包覆LiNi0.5Mn1.5O4样品颗粒细小均匀，有明显的团聚现象。充放电测试显示0.3C充放电时，Li4Ti5O12包覆LiNi0.5Mn1.5O4复合材料的首次放电容量达到容量为99.1mAh·g–1，经100次循环后平均每次循环的容量损失仅为0.014%。0.5C充放电时，Li4Ti5O12包覆LiNi0.5Mn1.5O4复合材料的首次放电容量达到容量为84.3mAh·g–1，经100次循环后平均每次循环的容量

7、损失仅为0.062%。循环性能曲线表明3%Li4Ti5O12包覆LiNi0.5Mn1.5O4具有比LiNi0.5Mn1.5O4更高的可逆容量、更稳定的循环性能和更好的倍率性能。CV显示3%Li4Ti5O12包覆LiNi0.5Mn1.5O4可逆性变好，有利于锂离子的可逆脱嵌。EIS谱表明3%Li4Ti5O12包覆LiNi0.5Mn1.5O4电荷转移电阻降低，锂离子转移速率增加。关键词：锂离子电池；正极材料；LiNi0.5Mn1.5O4；表面包覆┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊

8、安徽工业大学毕业设计（论文）说明书StudyonelectrochemicalperformanceofLi4Ti5O12-coatedspinelLiMn1.5Ni0.5O4electrodematerialforlithium-ionbatteriesAbstractSpinelLiMn0.5Mn1.5O4isoneofthe