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题名: 复合技术制备锂离子电池正极材料LiMn2O4
作者: 韩金铎
学位类别: 硕士
答辩日期: 2004-06
授予单位: 中国科学院研究生院
导师: 贾永忠
关键词: LiMn2O4 ;  复合技术 ;  改性 ;  湿化学法 ;  掺杂 ;  修饰
学位专业: 无机化学
中文摘要: 锰酸锂具有电压高、资源丰富、价格便宜、对环境无污染等优势,被公认为是最有希望的锂离子电池正极材料。然而由于锰的歧化反应和在电解液中的溶解流失、充放电过程中尖晶石LiMn2O4结构的变化以及Jahn-Teller效应等原因,造成LiMn2O4容量衰减现象比较严重。为解决这一问题,本文采用复合技术(优化合成方法及合成条件、掺杂与表面修饰相结合的方法)对LiMn2O4进行了改性研究。主要研究内容如下: 一、本文利用半径较Mn小、M-O键键能大,可以有效稳定LiMn2O4的尖晶石结构,抑制Jahn-Teller效应的Co作为掺杂元素,湿化学法合成Co元素掺杂的具有良好电化学性能的LiCo0.1Mn1.9O4。 二、本文利用可溶于水的有机物为碳源,水热条件下在LiCo0.1Mn1.9O4和LiMn2O4的表面均匀的包覆了一层碳从而有效的抑制了电极材料与电解液的直接接触,降低了Mn在电解液中的溶解,明显的提高了LiCo0.1Mn1.9O4和LiMn2O4的循环性能。该方法为LiMn2O4的研究提供了一种切实可行的、绿色环保、节能的产业化之路。 三、利用逐步退火法以硼酸作为包覆剂对LiCo0.1Mn1.9O4进行了修饰。但硼酸与LiCo0.1Mn1.9O4反应生成的固熔体导致LiCo0.1Mn1.9O4常温下电化学性能的下降。 锰酸锂具有电压高、资源丰富、价格便宜、对环境无污染等优势,被公认为是最有希望的锂离子电池正极材料。然而由于锰的歧化反应和在电解液中的溶解流失、充放电过程中尖晶石LiMn2O4结构的变化以及Jahn-Teller效应等原因,造成LiMn2O4容量衰减现象比较严重。为解决这一问题,本文采用复合技术(优化合成方法及合成条件、掺杂与表面修饰相结合的方法)对LiMn2O4进行了改性研究。主要研究内容如下: 一、本文利用半径较Mn小、M-O键键能大,可以有效稳定LiMn2O4的尖晶石结构,抑制Jahn-Teller效应的Co作为掺杂元素,湿化学法合成Co元素掺杂的具有良好电化学性能的LiCo0.1Mn1.9O4。 二、本文利用可溶于水的有机物为碳源,水热条件下在LiCo0.1Mn1.9O4和LiMn2O4的表面均匀的包覆了一层碳从而有效的抑制了电极材料与电解液的直接接触,降低了Mn在电解液中的溶解,明显的提高了LiCo0.1Mn1.9O4和LiMn2O4的循环性能。该方法为LiMn2O4的研究提供了一种切实可行的、绿色环保、节能的产业化之路。 三、利用逐步退火法以硼酸作为包覆剂对LiCo0.1Mn1.9O4进行了修饰。但硼酸与LiCo0.1Mn1.9O4反应生成的固熔体导致LiCo0.1Mn1.9O4常温下电化学性能的下降。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.isl.ac.cn/handle/363002/13
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韩金铎. 复合技术制备锂离子电池正极材料LiMn2O4[D]. 中国科学院研究生院. 2004-06.
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