锂离子电池正极材料limn2o4的制备及性能表征

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1、万方数据类号UDC密级学位论文锂离子电池正极材料LiMn204的制备及性能表征作者姓名：孟晨光指导教师：邵忠宝教授东北大学理学院申请学位级别：硕士学科类别：理学学科专业名称：物理化学论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：2014年6月学位授予日期：2014年7月答辩委员会主席：何荣桓评阅人：孙宏滨刘健东北大学2014年6月万方数据AThesisinPhysicalChemistryIMIIIfIllsIIIIJllllJillIIIIll[IIY2989276PreparationandCharacterizationofLithiumManganateasLithiumI

2、onBatteryAnodeMaterialByMengChenguangSupervisor：ProfessorShaoZhongbaoNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢=也思。学位论文作者签名：刍最影日期：加l牛．hi寻口学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学

3、有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口学位论文作者签名：童摹兄签字日期：加№6、≥‘，

4、两年囱铆签名掣、o签字日期：扣／够∥．3。万方数据东北大学硕士学位论文摘要锂离子电池正极材料LiMn204的制备及性能表征摘要锂离子电池是一种绿色高能可充电池，具有工作电压高、比能量大、循环寿命长、无记忆效应、对环境友好等突出优点，广泛应用于各个领域。尖晶石型锰酸锂正极材料由于其

5、生产成本低，锰资源丰富，安全性能好等原因，被认为是21世纪很有发展前景的锂离子正极材料。尖晶石型LiMn204正极材料是典型的三维隧道结构，有利于电池循环充放电时离子的扩散。本文采用高温机械力化法，以电解二氧化锰和碳酸锂为原料，在空气气氛下烧结合成锰酸锂正极材料。用X．射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等相关表征手段对合成的锰酸锂样品的结构、微观形貌等进行分析，并且用恒流充放电、循环伏安法和交流阻抗等电学测试方法对材料的电化学性能进行表征。通过大量实验研究了高温机械力化学的球磨温度、球磨时间、锂锰摩尔比、球料比等因素对LiMn204材料结构、平均粒径、比表面、微观形貌的影响

6、，进而研究了材料的电化学性能：充放电性能、倍率性能以及循环性能。实验结果表明：LiMn204正极材料的最佳的合成工艺条件为：碳酸锂与电解二氧化锰按锰锂摩尔比为1．05：2称取，球料比为10：1，在650℃条件下高温球磨12h，合成了LiMn204正极材料料，结合XRD、SEM、激光粒度和比表面分析，材料具有典型的尖晶石结构，结晶度高，无杂质相，平均粒径细小、分散性好；通过恒流充放电分析，O．1C倍率下首次放电比容量为123．8mAh／g，20次循环后，容量保持在103．4mAh／g，不同倍率下放电材料，随着充放电倍率的逐渐增大，比容量也随之降低，循环稳定性升高。关键词：锂离子电

7、池、正极材料、尖晶石型锰酸锂、电化学性能万方数据东北大学硕士学位论文AbstractPreparationandCharacterizationofLithiumManganateasLithiumIonBatteryAnodeMaterialAbstractLithiumionbatteryishigh-energyrechargeablebattery；ithasSOmanyadvantages，suchashighworkingvoltage，largespecificenergy,lowself-discharge，longcyclelife，nomemoryeffec

8、t，noenvironmentalpollutionandSOon，whicharewidelyusedinvariousfields．Spinellithiummanganeseacidanodematerialhasadvantagesofnon-toxic，lowcostandhighcapacitance，whichisthemoredevelopmentpotentialoflithiumionmaterialsinthe215‘century．SpinelLiMn204catho