新型锂离子电池正极材料锰酸钠锂的研究

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1、万方数据中图分类号UDCTM912硕士学位论文学校代码!Q533密级公珏新型锂离子电池正极材料锰酸钠锂的研究Researchonlithiumsodiummanganeseoxidesasanewkindofcathodematerialfor1ithiumionbatteries作者姓名：学科专业：研究方向学院(系、所)：指导教师：黄殿华有色金属冶金锂离子电池正极材料冶金与环境学院杜柯副教授答辩委员会中南大学2014年5月万方数据原创性声明本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含

2、其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：董雠日期：型生年土月丑日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公

3、众提供信息服务。枢魄世上月翠日万方数据中南大学硕士学位论文摘要新型锂离子电池正极材料锰酸钠锂的研究摘要：Li—Mn—O系化合物具有资源丰富、价格低廉、毒性低、安全性能好等优点，是很有应用前景的锂离子电池正极材料。但该类材料在锂离子电池实际应用中，仍存在诸多问题。本文通过锂位的钠取代，合成了一种新型的锂离子正极材料锂钠锰氧化物⋯LixNal．xMn02，对其合成工艺进行了详细研究，并对其作为电池正极材料进行了综合评价。采用固相法合成LixNal喂Mn02正极材料，研究了不同的锰源、不同的煅烧温度、不同钠含量和不同锂含量对材料结构和性能的影响；研究发现当煅烧温度为600℃，反应时间为

4、24h，锰源为类球形Mn304，X为O．25时，样品Lio．25Nao．75Mn02具有最高的放电比容量，首次放电比容量为269mAh／g，循环40次后容量保持率为89％。对循环后材料的XRD分析和元素分析表明材料在充放电过程中由于结构当中钠离子的脱出使得结构转化为一种与Li2Mn03类似的结构。通过和不同的锂源交换实验表明，材料中的钠可以被锂交换出来；钠离子被替换后，材料的结构也会随之发生改变，转变成与Li：MnO。类似的结构，且材料的循环性能变差；用LiN03处理的样品在O．1C下循环39次后材料的容量保持率为78％。材料Lio．25Nao．75Mn02可以当作正极材料应用于

5、钠离子电池体系中，首次放电比容量为93mAh／g，但首次充放电效率很低只有55％。全电池实验表明，材料在能在“Lio．25Nao．75Mn02／／Li4Ti5012”工作，首次放电比容量为141mAh／g；同时也考察了材料在“Lio．25Nao．75Mn02／／C”体系中的工作情况，实验表明在“Lio．25Nao．75Mn02／／C"体系中材料的放电容量和循环性能都比较差。本论文包含50张图，7张表格，99篇文献。关键词：锂离子电池；正极材料；锂钠锰氧化物；固相法；分类号：TM912万方数据中南大学硕士学位论文AbstractResearchonlithiumsodiummang

6、aneseoxidesasanewkindofcathodematerialforlithiumionbatteriesAbstract：Li．．Mn．．0compoundsarepromisingcandidatesforcathodematerialsforlithiumionbatteriesbecauseoftheirlowcost．10wtoxicityandabundantresources．However,theproblemofstructuralinstabilitylimitsthedevelopmentoftheLiMn02inlarge—scaleappl

7、ication．Anewtypeofcathodematerialforlithiumionbatterieslayeredsodium．1ithiummanganeseoxideswithageneralformulaLixNal．xMn02wasexploredinthisthesis．ItwassynthesizedbysubstitutingLiwithNainconventionalLiMnO，cathodematerial．Thethesisstudiesitssyn