锂离子电池高比容量nca正极材料研究

《锂离子电池高比容量nca正极材料研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、ｉｆ：Ｊｆｃ投據脱誦郎靈路ｉＪ？Ｓ齡號、’．＇Ｋ．？一＾＾；；ｆｃｌ＾ｇ＾＾ＭｌｉＭ＾．扩！—、麵．Ｊ．■＾．曲＞＾论文题目：裡离子电池高比容量ＮＣＡ正极材欄究工程领域：欄Ｊ：程学习方式：０全日制攻读Ｄ在职攻读作者姓名：＾。＾＾学校导师：：＾＾？韩永良企业导师：２０－－完成１７０１１４日期：＾＾独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进斤的研巧工作和取得的研究成果，除，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研巧成果了文中特則加Ｗ巧注和致谢之处外，也不

2、包含为获得天津工业大学或其他教育机构的学位或证书而值用试的材料一同Ｔ化。与巧的同志对本研究所做的任何贡献巧己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年丈月Ｗ日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解丢建玉巫去堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权玄＿津工业大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行抢索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。．（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：村

3、签字日期：＾年月日期年文日２／文卿签字１月？／学位论文的主要创新点一、本论文利用碳酸盐共沉淀的方法制备了Ｈ元层状正极材料ＬｉＭＣｏ〇ＮＣＡ〇．８〇．ｉ５Ａｌ〇，其形貌是微米大小的球形颗粒，．〇５２（）将制备好的碳酸盐前驱体与氨氧化裡Ｗ１；１．０５的比例进行均匀混合，在空气中高温般烧，制得ＮＣＡ钮离子电池正极材料。二ＮＣＡ一、通过简单易操作的湿化学的方法在颗粒表面包覆层纳米级别厚度的Ａ１Ｐ０４，通过将Ａ１Ｐ０４包覆ＮＣＡ后的材料与原材料ＮＣＡ进行对比性的测试，结果表明，包覆后的材料电化学性能中的循环稳定性、热稳定性均有提

4、高，使得材料的安全性得到了很大的改善。Ｈ、通过碳酸盐共沉淀的方法制备ＷＮＣＡ为基础的梯度材料，即由内至外Ｍ和Ａ１的含量逐渐降低，Ｍｎ和Ｃｏ的含量逐渐增多的梯度材料，其形貌是微米大小的球形颗粒。内部为ＮＣＡ，外层是ＮＣＭ梯度层的梯度材料，通过实验设计将ＮＣＡ的高容量与Ｈ元材料ＮＣＭ的稳定性等优点有效的结合在一起，由于该梯度材料经锻烧后的表面存在比较稳定的＋４价Ｍｎ的化合物，因此该材料在＇循坏稳定性、倍率性能、热稳定性扣在空气中的存储性龍均稱良大的提高，保证了材料的安全性。摘要为了实现绿色能源持续稳定的供应，研究和开发能量存

5、储器件（如裡离子电一步加快池）的速度需要进。层状结构的ＬｉＮｉ〇．８〇Ｃ〇〇．ｉ５Ａｌ〇．〇５〇２（ＮＣＡ）正极材料，因其高容量的优势一，成为高能量密度裡离子电池中的正极材料之。本论文计对ＮＣＡ材料，采用优化碳酸盐共沉淀的合成方法，通过Ａ１Ｐ０４包覆ＮＣＡ来提升性能一，并设计及合成了种梯度材料，并对它的性能进行研究。主要内容包括：１、碳酸盐共沉淀法合成ＮＣＡ材料ＷＬｉＮｉ〇．８〇Ｃ〇〇．ｉ５Ａｌ〇．〇５〇２（ＮＣＡ）为例，优化了合成条件，采取的反应温度为－°ｉ８—６０ＣＨ．１０Ｌｈ，ｐ值为，进料速度为５００ｍ，Ｗ定的速度进行攒

6、拌约Ｉｈ后取出沉淀，进行过滤，洗涂和干燥，即得到大小均匀的ＮＣＡ前驱体球形颗粒。然后与氮氧化裡Ｗ一１：１．０５的比例进行研磨混匀，在空气中高温般焼定时间，得到具有较好的层状结构Ｗ及良好电化学性能的ＮＣＡ材料。２、Ａ１Ｐ０４包覆ＮＣＡ材料制备及性能研究利用湿化学法在ＮＣＡ表面均匀包覆了一层Ａ１Ｐ０４，目的是防止ＮＣＡ与电解液接触时发生的副反应。ＮＣＡ＠Ａ１Ｐ０４材料在充放电过程中具有较高的容量，同时具有优异的循环性能－４。在３．０．３Ｖ的电压区间，０．５Ｃ的倍率下循环１５０圈后，Ａ１Ｐ０４包覆ＮＣＡ材料的容量保持率为％．９

7、％，高于未包覆的ＮＣＡ（６６．８％）。此外，由于ＮＣＡ表面包覆层的作用，材料的热稳定性也得到极大提升。结果表明，Ａ１Ｐ０４包覆的ＮＣＡ材料可Ｗ作为钮离子电池中具有高安全性和高容量的正一极材料之。３、梯度结构裡离子电池正极材料的制备与性能研究通过碳酸盐共沉淀法合成了浓度梯度的球形颗粒材料，该材料组成从内层的ＬｉＮｉｏ．如ａ＞〇．ｉ５ｉ＼ｌ〇．〇５〇２（ＮＧＡ）逐渐过渡至外层的ＬｉＮｉｉ／３Ｇ〇ｉ／３Ｍｎｉ／３〇２（ＮＧＭ）。在０．５；Ｃ的倍率下循环２００圏后仍有９９．８％的容量保持率，表现出优异的循环性能。这得益于ＮＣＭ

8、浓度梯度保护层对于内层ＮＣＡ的保护作用