一、锂离子电池正极材料LiNi_(1-y)Co_yO_2的研制（论文文献综述）
李非[1]（2021）在《氧缺陷/过渡金属/氟掺杂锰基氧化物正极材料的结构与性质理论研究》文中提出在过去几十年里,锂离子电池得到了快速发展,已广泛应用到小型便携式电子设备。为满足电动车及大型智能电网对高能量密度和高循环稳定性锂离子电池的需求,一方面需要研发性能优异的电极材料,另一方面需要理解电池的充放电机理和探寻提升电极材料电化学活性与结构稳定性的有效途径。层状富锂Li2Mn O3、阳离子无序富锂氧化物以及尖晶石状Li Ni0.5Mn1.5O4因其能量密度高、原材料丰富、无毒且制备工艺简单等优势获得了极大的关注,成为未来极有发展前景的电极材料。然而,在实际应用中,以上材料均存在不同程度的局限。第一性原理计算已成为设计新型电极材料、揭示材料电化学活性起源、筛选合适的掺杂剂用以提升电极材料性能的有利工具。本论文以层状富锂Li2Mn O3、阳离子无序富锂氧化物以及尖晶石状Li Ni0.5Mn1.5O4为研究对象,基于第一性原理计算,探究它们的电化学机理,通过优选掺杂剂提升其结构稳定性和电化学活性,建立结构与电化学性质之间的关系,为实验研发高性能锂离子电池正极材料提供理论依据。本论文的主要研究内容和结论如下:1、理论计算探讨不同脱锂态下氧空位（VO）与层状富锂Li2Mn O3结构稳定性的关系,发现提升Li2Mn O3结构稳定性的有效掺杂方式。Li2Mn O3在合成过程中会不可避免地引入VO,然而VO在充放电过程中对Li2Mn O3结构稳定性的影响仍需系统探究。通过计算缺陷形成能确定了VO在层状富锂Li2Mn O3中的形成位点。比较本征及含VO的Li2Mn O3在不同脱锂量下Mn离子从初始位点迁移到Li层的能垒,发现VO的引入对Li2Mn O3结构相变的影响与脱锂量有密切的关联:在轻度脱锂量下(Li1.5Mn O3),VO抑制结构相变。在中度和重度脱锂量下(Li Mn O3和Li0.5Mn O3),VO促进结构相变。前者主要归因于VO的引入对Mn的还原效应,后者主要归因于VO的引入诱发Mn周围配位环境的改变。为了进一步提升Li2Mn O3结构稳定性,我们通过研究系列过渡金属元素掺杂,发现钒（V）对Mn替位掺杂可以有效抑制Li2Mn O3在脱锂过程中的结构相变。2、研究不同氟掺杂量下Li2Mn0.5Ti0.5O3的基态结构、过渡金属（TM）价态以及Li离子迁移能垒,从理论层面揭示氟掺杂量与电化学活性间的关系。已证实氟掺杂可以改善阳离子无序富锂氧化物的循环稳定性,然而不同氟掺杂量下材料的电化学性能差异显着。计算研究发现,对于Li2Mn0.5Ti0.5O3-xFx,F原子更容易掺杂在富Li区域且优先与Mn进行配位。当F掺杂量x≦0.5时（轻度掺杂）,Mn原子的配位情况从未掺杂的Mn O6变为Mn O5F,与此同时,与F原子配位的Mn由未掺杂时的+4价被还原到+3价,Mn与处于四面体中心Li的距离几乎不变,Mn与最近邻阴离子连键角度随F掺杂量的增加而减小,导致了Li离子迁移能垒的降低。当F掺杂量0.5<x≦1时（重度氟掺杂）,新掺入的F原子不再与Mn配位,而是与Ti配位,但氟原子提供的电子仍会通过Ti原子转移到Mn原子,从而将+3价的Mn进一步还原到+2价。在该F掺杂量下,Mn与处于四面体中心Li的距离以及Mn与最近邻阴离子连键角随F掺杂量的增加而显着增大,这成为Li离子迁移能垒增大的主要诱因。在整个F化过程中（0<x<1）,Mn始终为充放电过程中的电化学活性中心,增加了由过渡金属Mn提供的理论容量,在一定程度上抑制了氧（O）的二聚化,延缓氧气的释放,阻止了由脱锂诱发的结构坍塌。通过大量的结构对比分析,我们发现Li离子传输孔道中TM的价态、TM与四面体中心的Li之间的距离以及阴离子的空间分布是影响此类材料Li离子传输的主要因素。3、理论探索Cr掺杂诱导Li Ni0.5Mn1.5O4从有序相向无序相转变的物理机制以及掺杂改善Li离子输运性能的起源。尖晶石状Li Ni0.5Mn1.5O4的结构稳定性可以通过主族或过渡金属元素掺杂的方式得以改进,在众多掺杂剂中,铬（Cr）掺杂对于Li Ni0.5Mn1.5O4结构稳定性的提升尤为明显。实验表明,Li Ni0.5Mn1.5O4在退火后呈有序相,Cr掺杂后,该材料会发生从有序相到无序相的转变,这一过程不但增加了Li Ni0.5Mn1.5O4结构稳定性,而且改善了Li离子的输运性能。本论文通过计算缺陷形成能确定Cr更容易替换Li Ni0.5Mn1.5O4中的Ni而不是Mn,且掺杂Cr后的无序相Li Ni0.5Mn1.5O4比掺杂Cr后的有序相Li Ni0.5Mn1.5O4能量更低,相较于本征的Li Ni0.5Mn1.5O4而言发生了能量的反转,与实验观测的Cr掺杂诱导材料从有序相向无序相转变相吻合。Cr掺杂诱导Li Ni0.5Mn1.5O4结构中部分Mn离子被还原到+3价,被还原的+3价Mn离子不仅可以降低Li离子在Li Ni0.5Mn1.5O4中的扩散能垒,利于Li离子在结构框架内的迁移,还能够降低Li离子空位形成能,便于Li离子从结构框架中脱出。除此之外,Cr掺杂增加了Li Ni0.5Mn1.5O4在脱锂过程中结构的稳定性,有利于减小结构在充放电过程中的应变效应。
尚美[2]（2020）在《Li[Ni（0.6+0.2x）Co0.2Mn0.2（1-x）]O2锂电正极材料的制备及其电化学性能研究》文中研究指明本文采用共沉淀法合成了LiNi（0.6+0.2x）Co0.2Mn0.2（1-x）O2锂离子电池正极材料并对其进行了掺杂改性。研究了络合剂、pH值、反应温度、配锂量、煅烧温度以及元素掺杂（K、Cu、Al）等合成条件对材料性能的影响,通过SEM、XRD等表征以及恒电流充放电、CV、EIS电化学测试对材料的形貌、结构和电化学性能进行了分析。首先采用氢氧化钠共沉淀法合成了LiNi（0.6+0.2x）Co0.2Mn0.2（1-x）O2（x=0.1-0.9）,通过对不同元素比正极材料形貌结构及电化学性能的分析,确定最佳比例的材料为LiNi0.66Co0.2Mn0.14O2。结果发现:当Co含量不变时,提高Ni含量能够提高材料的比容量,但是Ni2+与Li+的半径相近,可能会造成Li+与Ni2+位置互换,引起阳离子混排,导致材料结构的塌陷,使材料的循环性能和稳定性下降;Mn在充放电过程中,对保持结构稳定和安全性能有重要作用。只有当Ni,Co,Mn三元素比例恰当时,层状LiNi1-x-yCoxMnyO2锂离子正极材料才能发挥其最优的电化学性能。采用共沉淀法,以过渡金属离子的硫酸盐溶液、沉淀剂Na OH溶液以及络合剂氨水或乳酸钠作为起始原料制备了锂离子电池正极材料LiNi0.66Co0.2Mn0.14O2。实验结果表明,当氨水浓度为1mol/L,pH=11,反应温度为60 ℃时,合成的LiNi0.66Co0.2Mn0.14O2材料电化学性能较优:在2.7-4.3 V电压范围内,0.1C下其首次放电比容量达198.8m Ah/g;以乳酸钠为络合剂时,当乳酸钠浓度为1 mol/L,pH=11.5,反应温度为70 ℃条件下制备的LiNi0.66Co0.2Mn0.14O2材料电化学性能较优:在2.7-4.3 V电压范围内,0.1C下其首次放电比容量达182.8 m Ah/g。采用单掺杂（K）和复合（K、Cu、Al）掺杂的方式对LiNi0.66Co0.2Mn0.14O2材料进行了改性研究。分析了元素的掺杂量对材料结构和电化学性能的影响。研究表明:K+取代Li+有助于降低晶粒尺寸,减小电荷转移阻力,增加结晶度并加大层间距,从而提高锂离子扩散系数。[Li0.98K0.02]Ni0.66Co0.20Mn0.14O2的首次充电容量为219.6m Ah/g,首次放电容量为202.0 m Ah/g。且在1C下循环50次的容量保持率为84.37%,这表明适量的元素K掺杂能够改善材料的循环和倍率性能。复合掺杂过程中,K元素的掺杂能有效改善材料的初始放电比容量;Al元素对材料的容量保持率的影响最大。此外,[Li0.99K0.01](Ni0.66Co0.20Mn0.14)0.94[Cu0.03Al0.03]O2的初始充放电比容量可以达214.7m Ah/g和210.8 m Ah/g,库仑效率为98.18%。在1C下循环30次后,容量保持率为87%。研究结果表明,掺杂金属元素（K、Cu、Al）可以降低正极材料的电化学阻抗并提高材料的电导率,并将为今后研究高镍三元锂离子正极材料中掺杂金属元素的改性研究提供指导。
孙腊梅[3]（2019）在《三元高镍体系锂离子电池正极材料的制备及改性研究》文中提出本文分别以高温固相法和氢氧化物共沉淀法合成了Li Ni0.9-xCo0.1MnxO2和Li Ni0.9-yCoyMn0.1O2锂离子电池正极材料。得到最优比例的锂离子电池正极材料Li Ni0.65Co0.1Mn0.25O2。在高温固相法中,考察了预烧温度和煅烧温度对材料电化学性能的影响。在氢氧化物共沉淀法中,考察了p H值、预烧温度和煅烧温度对材料电化学性能的影响。随后对Li Ni0.65Co0.1Mn0.25O2材料进行了掺杂改性研究。通过SEM、XRD以及恒电流充放电、CV、EIS对材料的形貌、结构和电化学性能进行了分析。采用高温固相法,以过渡金属醋酸盐和碳酸锂为原料制备锂离子电池正极材料,考察了预烧温度和煅烧温度对材料性能的影响。研究表明:450℃预烧5 h,800℃煅烧12 h,合成的Li Ni0.65Co0.1Mn0.25O2材料具有较佳的电化学性能。在2.5-4.3 V电压范围内,0.1 C下首次充放电比容量分别为183.9和161.1 m Ah/g,库伦效率为87.6%。循环5次后,容量保持率为91%。采用氢氧化物共沉淀法,以过渡金属硫酸盐、氢氧化钠、氨水和碳酸锂为原料制备锂离子电池正极材料,详细考察了p H值、预烧温度和煅烧温度对材料性能的影响。研究表明:p H=11,450℃预烧5 h,800℃煅烧12 h,合成的Li Ni0.65Co0.1Mn0.25O2材料具有较佳的电化学性能。在2.5-4.3 V电压范围内,0.1 C下首次放电比容量为176m Ah/g,库伦效率为89.39%。在1 C下首次放电容量为102.7 m Ah/g,循环10次后放电比容量为96.8 m Ah/g,容量保持率为94.26%。对LiNi0.65Co0.1Mn0.25O2材料进行Mg、Cu、Cr掺杂改性研究。讨论了不同掺杂量对材料形貌、晶体结构和电化学性能的影响。研究表明:Mg掺杂提高了Li[Ni0.65Co0.1Mn0.25]0.98Mg0.02O2材料的循环稳定性,具有较优的电化学性能。在2.5-4.3V电压范围内0.1 C下,材料的首次充放电比容量分别为207和193.4 m Ah/g,首次库伦效率为93.43%。0.5 C下循环10次,放电比容量为143.5 m Ah/g,容量保持率为98.76%。Cu掺杂提高了Li[Ni0.65Co0.1Mn0.25]0.98Cu0.02O2材料的首次库伦效率,具有较优的电化学性能。在2.5-4.3 V电压范围内0.1 C下,材料的首次充放电比容量分别为194.4和180.1 m Ah/g,首次库伦效率为92.64%。Cr掺杂提高了Li Ni0.64Co0.1Mn0.25Cr0.01O2材料的倍率性能,具有较优的电化学性能。0.1、0.2、0.5和1 C平均放电比容量分别是210.64、195.89、158.63和118.22 m Ah/g。1 C下循环30次,材料的容量保持率为83.88%。
张美玲[4]（2019）在《高镍LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2三元正极材料的制备及改性研究》文中研究表明高镍LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（简称NCM811）三元正极材料具有一定的Ni-Co-Mn三元协同效应。NCM811三元正极材料凭借着高的放电比容量、低的成本以及环境友好等优势成为了目前研究和应用的热点。但是,NCM811三元正极材料当中的镍含量很高,Li+/Ni2+阳离子混排加剧。同时,材料当中能提升材料稳定性的钴和锰含量很低,导致材料的循环稳定性、倍率稳定性和热稳定性都较差。于是,本文针对该材料存在的问题,从材料合成条件、阴阳离子掺杂以及钇修饰三个方面,进行了合成条件优化以及材料的改性探究。采用了TG-DSC、XRD、SEM、HR-TEM、EDS-mapping以及XPS对材料的晶体结构、表面形貌以及热稳定性等进行分析表征。同时,采用恒电流充放电测试、倍率测试、EIS以及CV测试对材料的电化学性能进行综合分析和讨论。本文具体的研究内容如下:（1）以商品化前驱体、氢氧化锂为原料,锂配比1.05,采用简单的固相法合成了NCM811三元正极材料。探究了不同的预烧温度、终烧温度以及终烧时间对材料的结构和电化学性能的影响。通过实验得出的较优的实验条件为:预烧温度470℃,预烧6h,终烧温度780℃,终烧时间15h。在充放电倍率0.5C、电压范围2.8-4.3V条件下,该材料的初始放电比容量168.4mAh/g,50圈容量保持率高达93.4%。进一步提升截止电压至4.5V,材料的容量虽然提升了5.34%,但是该材料在100圈长循环下的容量保持率仅78.2%,循环稳定性较差,所以需要对材料进行改性。（2）在最佳的合成工艺基础上,对NCM811三元正极材料进行掺杂改性,分别采用九水硝酸铝为铝源、氟化锂为氟源,考察了阴阳离子单掺杂和共掺杂对材料的结构和电化学性能的影响。实验结果表明:最佳的Al单掺杂量为2%,F单掺杂量为2%,Al-F共掺杂量为Al 2%、F 1%。相较于单掺杂样品,共掺杂样品对材料的循环稳定性提升更为显着。其中,共掺杂Al 2%、F 1%样品在0.5C、4.5V下循环100圈后容量保持率达到88.9%,比未改性样品提升10.7%,在10C倍率下,容量保持率也达到81.0%,比未改性样品提升32.0%。经过Al-F掺杂后的样品在高电位下的循环稳定性得到一定的改善。（3）通过稀土元素钇对NCM811三元正极材料进行修饰改性。采用Y2O3为钇源,探究了不同量的钇修饰改性对材料的影响。各项测试表明,反应过程中,过量的锂源（锂配比采用1.10）与Y2O3反应形成LiYO2表面包覆层,其余钇呈梯度掺杂在材料的颗粒里面。钇的最佳添加量为2%,在高截止电压4.5V下,初始放电比容量189.4mAh/g,首圈库伦效率81.3%,100圈循环之后容量保持率仍高达98.4%。该材料在10C下的100圈循环容量保持率提升21.5%,在55℃高温下,50圈循环容量保持率提升25.9%。说明钇修饰改性能有效提升材料结构的稳定性,从而得到电化学性能更为优异的材料。
何杰[5]（2018）在《三元复合正极材料LiNixMnyCo1-x-yO2的合成与改性研究（x>0. 5）》文中研究表明三元复合正极材料LiNixMnyCo1-x-yO2（x>0.5）因具备高容量、热稳定性好、对环境友好等优点而成为锂离子电池的研究热点之一。本课题以NaOH为沉淀剂,氨水为络合剂,采用共沉淀法制备LiN0.8Mn1.1Co0.1O2正极材料。通过TG-DSC、XRD、AAS、SEM以及电化学性能测试等,对材料的形貌、结构和性能进行表征,得出了制备LiN0.8Mn0.1Co0.1O2正极材料的较优工艺:在pH值为11.5、以氨水为络合剂,共沉淀合成正极材料前驱体,前驱体以Li/M=1.,05:1的比例掺入碳酸锂,在500℃下预烧5h,800℃煅烧16h得到LiN0.8Mn0.1Co0.1O2正极材料。该材料在0.1C倍率下首次放电容量为204.7mA·h·g-1,库伦效率为83.44%,50次循环后降到了 166.5mA·h·g-1,容量保持率为81.35%。相比与商品化的LiN0.8Mn0.1Co0.1O2正极材料,具有更高的首次放电比容量,但因为其形貌不规整、颗粒尺寸小、比表面积大等原因,在循环过程中易被电解液中的HF侵蚀,材料结构遭到破坏,导致循环性能恶化。研究了不同FeF3包覆量对LiN0.8Mn0.1Co0.1O2正极材料的结构及电化学性能的影响。结果表明,1%（wt）FeF3的包覆LiN0.8Mn0.1Co0.1O2正极材料的性能最好,其在0.1C首次放电比容量可达207mA·h·g-1,库伦效率为86.06%,50次循环后,放电比容量由207.4mA·h·g-1降至175.6mA·h·g-1,具有84.67%的容量保持率,相比于纯相样品,提高了4.11%,这说明FeF3的包覆能够提高材料在充放电过程中结构的稳定性,有效阻止电极材料与电解液的直接接触,减少在循环过程中HF对电极材料的侵蚀,抑制电解液与电极材料的副反应,使得材料的循环性能得到提升。制备以聚苯胺为内层、氧化石墨烯为外层的双层包覆LiN0.8Mn0.1Co0.1O2正极材料。改性后的材料在0.1C电流密度下,首次放电比容量可达200.8mA·h·g-1,库伦效率为86.17%,50次循环后,放电比容量由200.8 mA·h·g-1降至173.0 mA·h·g-1,具有86.16%的容量保持率,相比于纯相样品,提高了5.93%。这得益于内层包覆材料聚苯胺具有强的电子导电率,外层材料氧化石墨烯有效地抑制了正极材料与电解液的副反应。
沈重亨[6]（2017）在《锂离子电池高比容量层状金属氧化物的制备、性能与原位XRD研究》文中研究说明动力市场是碳排放的重灾区之一,寻找取代化石能源的可持续绿色储能体系是当今世界环保经济的一大驱动力。目前锂离子电池已占据了便携式电子设备市场,然而,现有锂离子电池无法满足高动力配置对于输出功率与续航能力的要求,因此,研发高性能正极材料十分必要。富锂锰基层状氧化物xLi2MnO3·（1-x）LiM02（M=Mn,Fe,Co,Ni,etal）与富镍层状氧化物 Li[Ni1-x-yCoxMny]O2（1-x-y≥0.5）因为在高电压（>4.50V,vs.Li/Li+）下能释放超过200mAh/g的比容量,因此能满足高比能量的需求。然而,在高电压状态下,富锂锰基层状氧化物不仅在首周放电后就损失了大量的不可逆容量,而且在随后的放电过程中还经历了“电压衰减”现象,直接导致了其能量密度的降低。富镍层状氧化物在电解液副反应的冲击下产生严重的容量衰减,并且界面稳定性受到破坏。这些缺陷极大地制约了它们的商业实际实用。近年来,大量的研究着眼于这两种材料的首周结构与动力学的变化,但涉及原位过程的不多,更少有两种技术结合的原位表征。本论文从探索机理的角度出发,着重于原位测试方案并结合细致的透射电镜观察,希望给予这些材料的失效退化一些新的见解,从而为材料的进一步改性提供一些指导意见:1)通过水溶蒸发法合成了富锂锰基层状氧化物。X射线衍射结果表明,Li1.23Ni0.09Co0.12Mn0.56O2正极材料具有明显的超晶格结构,其在截止电压2.00～4.80 V范围内,首周0.1C下能够释放250.8 mAh/g的放电比容量,同时首周不可逆容量为87.3 mAh/g。在81周后,该材料的容量保持率为86%,但它在长期循环过程中存在着明显的“电压衰减”。采用原位X射线衍射技术对该材料的第一周充放电过程进行细心的观察,结果显示在第一周充电至4.54 V时,材料中有一个新相（β-Mn02）形成。该新相在首周放电过程转变为层状的Li0.9MnO2结构,并在循环后期逐渐转化为类尖晶石型AB204结构,从而干扰母体结构的稳定性与有序性,AB2O4的形成使得Li1.23Ni0.09Co0.12Mn0.5602正极材料出现部分尖晶石相特征,表现在放电曲线的逐渐下沉。借助于慢速充电过程的原位XRD实验,首次观察到材料在充电过程中β-MnO2的形成,进一步验证了富锂锰基层状氧化物在首周高电压充电阶段Li2MnO3分解为MnO2的反应,同时β-MnO2后期转化为AB204尖晶石结构。该结果可为抑制“电压衰减”现象并提升循环性能提供指导性的建议。2)通过水溶蒸发法制备得到的Li1.22Ni0.10Co0.13Mn0.55O2正极材料,采用X射线衍射结合高分辨透射电子显微镜技术,验证了这种材料的固溶体组分——层状的α-NaFeO2型LiMO2（M=Ni,Co,Mn）与单斜晶系的Li2MnO3。我们利用一种原位组合技术,即原位X射线衍射与恒电位间歇滴定测试相结合的方法。该方法将结构演化与锂离子扩散动力学关联,首次对富锂锰基层状氧化物的首周不同电压状态进行研究。结合结构学参数与锂离子固相扩散系数的变化,我们可以看到在平台电压区域,锂离子的扩散动力严重不足,而此处也正是微结构中晶格变化较为严重的阶段,基于此,我们推测氧流失（Li2MnO3分解为Mn02的电荷补偿）、锂层中四面体空间的压缩以及镍离子的大量混排制约了锂离子的迁移能力。另外,根据镍离子在锂层中的混排程度结合锂离子固相扩散系数的变化,可以推测镍离子在晶格内部的价态以及占位会严重制约锂离子的传输过程。3)为了对富锂Li1.2Ni0.12Co0.15Mn0.53O2正极材料中微结构的转化提供一个更为深层的理解,我们把高分辨透射电子显微镜观测、X射线衍射表征与恒电流间歇滴定技术分别使用到材料的首次充电过程中。在对材料首次充电阶段不同状态的测试观察后发现,缺陷型立方尖晶石（defect spinel phase）基本上出现在晶格缺陷较为严重的区域,这一结果也得到了精修参数威廉森-霍尔型微观应力的佐证。在4.70V充电态下,经由颗粒边缘高分辨图像处理得到的反快速傅里叶转换图像示出在强力的挤压作用下晶面排列由03型结构向缺陷型尖晶石相的转变。而由锂离子与锰离子的四面体占位百分比以及相应状态下的锂离子扩散系数可以推断出在首周形成尖晶石相过程经历的两个重要中间结构:“锂-锰哑铃”构型与缺陷型尖晶石核单元。这部分实验结果,不仅揭示了尖晶石相与颗粒微观应力之间可能的内在联系,而且也提供一种可能抑制尖晶石构型形成的方法即加强对于材料颗粒表面边缘的保护。4)富镍型层状LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料可以在超过4.30 V电压下提供高达200mAh/g的放电比容量。然而,这种材料在高电压下出现了严重的容量衰减现象,为了研判这一退化的根本原因,我们建立了一种新型的三技术联用原位方法,即原位X射线衍射技术、恒电位间歇滴定技术与电化学交流阻抗谱学检测相结合的测试手段,对富镍型层状LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料的首次充放电过程进行了详尽的研究。实验结果表明,在充电至高电压后（>4.50 V）,LiNio.5Co0.2Mn0.3O2正极材料的颗粒表面与体相内都形成了立方的NiMn2O4结构,这是一种锂离子的钝化结构,严重阻碍了锂离子从晶格脱出到表面的扩散过程。根据第一性原理计算的结果,在阳离子迁移能垒方向上,这种尖晶石构型的形成在高电压与微观应力的帮助下能有效地得到促进。同时,经由高分辨透射电子显微镜观测到的颗粒表面的腐蚀孔洞、微裂纹、层错与位错一起增加了锂离子运输的困难程度,而高电压下界面膜阻抗的降低也说明了此时界面稳定性的严重降低。在50周循环后,颗粒出现小角度晶界分离,说明晶体缺陷程度的增加,这会继续影响锂离子的动力学性能,并转化为容量损失。而在首周体相中出现的正方LiOH相会破坏材料的化学稳定性,危害系统的pH平衡。这部分的实验运用三技术联用原位表征富镍型层状LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料的首次充放电过程的研究——结构变化、动力学以及界面稳定性。在详实的实验数据结合了态密度泛函理论计算的基础上,我们得以掌握材料内部微观结构转化的证据以及对于这种材料在高电压下容量衰减机理的新认识,这种新型的原位组合技术不仅可以允许我们从多维视角分析材料的电化学行为,也为后期抑制或者控制这种具有潜力的高电压层状材料的容量衰减提供深层理解与可能的实施方案。
姚翔[7]（2016）在《锂离子电池三元材料LiNixCoyFe1-x-yO2的制备及其改性研究》文中指出锂离子电池LiNixCoyFe1-x-yO2三元层状材料具备高比容量、低成本等诸多优点,但由于LiNixCoyFe1-x-yO2三元层状材料中锰的Jahn-Teller效应的影响,导致结构发生畸变,同时,该材料中存在"阳离子混排",循环稳定性较差。本文利用廉价、环保的Fe取代材料中的Mn。采用流变相-高温固相法制备LiNixCoyFe1-x-yO2层状材料,探索最优合成条件,研究了阴离子掺杂和富锂材料酸处理对材料的结构、微观形貌以及电化学性能的影响。在LiNixCoyFe1-x-yO2三元材料的合成方面。采用流变相-高温固相法制备了LiNixCoyFe1-x-yO2三元材料。通过结构表征及电化学性能研究发现,当Ni、Co、Fe配比为9:8:1时材料的电化学性能最优异。通过研究烧结温度和烧结时间对其电化学性能的影响结果表明,烧结温度为700℃和煅烧12h时得到的LiNi0.5Co0.45Fe0.05O2具有良好的电化学性能,首次放电比容量达到160.4m Ah·g-1,循环充放电50周后的放电比容量为125.9 m Ah·g-1,容量保持率为78.5%。在LiNixCoyFe1-x-yO2三元材料的掺杂研究方面。采用流变相-高温固相法在700℃,12h条件下分别制备阴离子掺杂材料LiNi0.5Co0.45Fe0.05O2-y Xy（X=F-,SO42-,PO43-）,材料的电化学性能研究表明,掺杂后材料的循环稳定性能都得到了不同程度的提高。材料中掺杂F-,由于材料主结构中Li-F强键的存在,保护了活性材料免受电解液中HF的侵蚀,提高了材料的循环稳定性。通过掺杂聚阴离子（SO42-,PO43-）,研究结果表明,掺入半径较大的聚阴离子能够增大晶胞体积,聚阴离子基团稳定了材料的三维框架结构,在锂离子脱嵌时保持良好的稳定性,从而能够有效地抑制材料在充放电过程中发生的相变,改善了材料的电化学性能。在LiNixCoyFe1-x-yO2三元材料富锂化及其酸处理研究方面。采用流变相-高温固相法在700℃,12h条件下制备富锂材料0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Co0.45Fe0.05O2,并通过HCl、H2SO4、H3PO4三种酸分别对富锂材料进行表面处理。研究结果表明,酸处理后的富锂材料首周的库仑效率都得到了提高,有效地改善了材料的电化学性能。
梅文捷[8]（2015）在《Ni含量对富锂Li[Li1-x/4NixMn3（1-x）/4]O2正极材料结构与性能的影响研究》文中研究指明随着新能源汽车的发展及应用,高容量低成本的富锂层状氧化物将成为锂离子电池理想的正极材料之一。富锂材料结构中的Li2Mn O3在小于4.5 V（vs.Li/Li+）时,没有电化学活性,不能贡献比容量,但可以稳定结构;在大于4.5 V时具有富锂材料的通性,比容量大于200 m A h g-1,因而富锂材料大规模投入市场应用仍有许多阻碍。通过提高Ni含量来改善无钴富锂材料的在4.35 V下的循环性能,迎合了电解液电化学稳定性窗口的要求,本文基于富锂材料的上述特点,通过引入Li Ni O2提高材料中的Ni含量改善其4.35 V下的电化学性能,研究了不同Ni含量Li[Li（1-x）/4Nix Mn3（1-x）/4]O2（x=0.3,0.4,0.5）的制备与性能,及Ni含量变化对其结构及性能的影响,主要分为以下几个方面:（1）不同Ni含量的富锂Li[Li（1-x）/4Nix Mn3（1-x）/4]O2的镍锰氢氧化物前驱体沿着（001）晶面择优生长成针状颗粒。随着Ni含量的增大,烧结温度由950°C渐变至830°C。X射线光电子能谱分析表明Mn元素保持+4价,Ni元素的+3价Ni越来越多,与Li[Li（1-x）/4Nix Mn3（1-x）/4]O2中的Ni含量变化趋势相吻合。（2）随着Ni含量的增加,全电池在4.35 V,0.5C下充放电,首次放电比容量分别为128.4、139.2和146.0 m A h g-1,且100次循环几乎没有衰减。随着Ni含量的减少,Li2Mn O3越多,因而具有更高的放电比容量,半电池在4.6 V,0.1C下充放电,放电比容量分别为245.2、228.8和213.7 m A h g-1,经50次循环容量保持率分别为95.6%、93.8%和89.7%。随着Ni含量的增加,高温及倍率性能依次降低。因而,提高Ni含量可以改善富锂材料在4.35 V电压下的电化学性能。（3）利用与Li[Li0.175Ni0.3Mn0.525]O2相同镍锰比的Ni0.36Mn0.64（OH）2前驱体制备了Li1+y[Ni0.36Mn0.64]1-y O2。系统研究了不同锂量对其结构与性能的影响,当y=0.175时,材料的首次放电比容量最高,材料中Li2Mn O3成分的存在使得富锂材料Li1+y[Ni0.36Mn0.64]1-y O2在循环过程中更易向尖晶石相转变。（4）富锂Li[Li0.125Ni0.5Mn0.375]O2与相同镍锰比的未富锂Li Ni0.57Mn0.43O2对比发现,富锂后的试样在层状结构、循环稳定性以及电荷转移电阻均优于Li Ni0.57Mn0.43O2,4.35 V下100次循环容量保持率高达99.1%,其循环后的正极材料XRD表明循环对富锂材料层状结构没有影响。具有的Li2Mn O3成分可以稳定结构,提高循环稳定性。
阮泽文,顾海涛,史海浩,滕祥国,朱永明[9]（2015）在《动力锂离子电池三元正极材料LiNi1-x-yCoxAlyO2研究进展》文中指出锂离子电池三元材料LiNi1-x-yCoxAlyO2（NCA）为目前已经工业化应用的比容量最高的正极材料,具有循环性能好、原材料丰富和成本较低等优势,是一种极具应用前景的锂离子动力电池正极材料。但是,目前各种方法很难制备出纯相结构的LiNi1-x-y CoxAlyO2材料,并且存在首次充放电效率不高、高温稳定性能较差、振实密度低等缺点,制约着该材料的进一步应用和发展。综述了国内外三元材料LiNi1-x-y CoxAlyO2的研究进展,重点介绍了制备方法以及掺杂、包覆和表面处理等改性研究方法,并展望了LiNi1-x-yCoxAlyO2材料的未来应用和发展方向。
封志芳[10]（2011）在《稀土La3+、Ce3+掺杂Li“Li（1-2x）/3NixMn（2-x）/3”O2材料的电化学性能研究》文中研究说明富锂锰正极材料(Li[Li（1-2x/3）NixMn（2-x）/3]O2具有结构稳定,比容量较高,价格低廉,对环境污染小等优点,近年来备受人们的关注。为了改善材料的循环稳定性能,本研究采用稀土La3+、Ce3+掺杂改性的方法,对材料的结构与性能进行了系统研究。采用共沉淀法制备前躯体,通过高温固相反应合成了Li[Li（1-2x）/3NixMn（2-x）/3]1-yMyO2（x=0.4、0.5;M= Ce、La）。通过扫描电镜（SEM）,X-射线衍射（XRD）分析研究了它们的形貌与结构,通过电性能测试仪检测了它们的充放电性能。扫描电镜（SEM）显示,大部分呈短枝状,颗粒普遍200nm左右。XRD分析结果表明材料稀土离子掺杂量低于0.02时仍是明显的层状结构,否则就会出现杂质相LaNiO3或CeO2。采用高温固相法合成的Li[Li（1-2x）/3NixMn（2-x）/3]1-yMyO2（x=0.4、0.5;M= Ce、La）制成AA电池,在电性能测试仪上进行充放电测试发现:在2.75 4.6 V化成,2.75 4.2 V循环,1 C,25℃条件下充放电,Li[Li0.067Ni0.4Mn0.533]O2、Li[Li0.067Ni0.4Mn0.533]0.96Ce0.04O2和Li[Li0.067Ni0.4Mn0.533]0.99La0.01O2的初始放电比容量分别为136.6mAh/g、144.2mAh/g和148.3mAh/g。经过50次循环后,容量保持率分别为93%、90%和92%。均表现出较为好的电化学性能。掺杂一定量的稀土元素有利于正极材料结构的稳定和提高材料的电化学性能。
二、锂离子电池正极材料LiNi_(1-y)Co_yO_2的研制（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、锂离子电池正极材料LiNi_(1-y)Co_yO_2的研制（论文提纲范文）
（1）氧缺陷/过渡金属/氟掺杂锰基氧化物正极材料的结构与性质理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 英文摘要 |
| 一、引言 |
| 1.1 锂离子电池的发展史 |
| 1.2 锂离子电池的工作原理 |
| 1.3 传统锂离子电池正极材料 |
| 1.3.1 层状氧化物正极材料 |
| 1.3.2 尖晶石状正极材料 |
| 1.3.3 橄榄石状聚阴离子正极材料 |
| 1.4 层状富锂正极材料 |
| 1.4.1 层状富锂正极材料的结构特征 |
| 1.4.2 层状富锂正极材料的电荷补偿机理 |
| 1.5 阳离子无序富锂正极材料 |
| 1.5.1 阳离子无序富锂正极材料的结构特征 |
| 1.5.2 阳离子无序富锂正极材料的电荷补偿机理 |
| 1.6 尖晶石状镍锰酸锂正极材料 |
| 1.6.1 尖晶石状镍锰酸锂正极材料的结构特征 |
| 1.6.2 尖晶石状正极材料的电荷补偿机理 |
| 1.7 本文选题目的与意义 |
| 二、理论背景与计算方法 |
| 2.1 密度泛函理论 |
| 2.1.1 绝热近似 |
| 2.1.2 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.1.3 Kohn-Sham方程 |
| 2.1.4 交换关联泛函 |
| 2.1.5 自洽计算 |
| 2.2 第一性原理计算方法 |
| 2.2.1 平面波基组 |
| 2.2.2 赝势方法 |
| 2.2.3 电压平台 |
| 2.2.4 电子结构 |
| 2.2.5 离子扩散 |
| 三、含V_O的层状富锂锰基氧化物Li_2MnO_3结构稳定性及电子性质研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 计算细节 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 确定V_O构型 |
| 3.3.2 V_O诱发锂离子脱出能的改变 |
| 3.3.3 不同脱锂态下V_O诱发的Mn离子迁移 |
| 3.3.3.1 Li_(1.5)MnO_3中Mn离子的迁移能垒 |
| 3.3.3.2 LiMnO_3中Mn离子的迁移能垒 |
| 3.3.3.3 Li_(0.5)MnO_3中Mn离子的迁移能垒 |
| 3.3.4 过渡金属掺杂抑制结构相变 |
| 3.4 小结 |
| 四、不同F掺杂含量下阳离子无序富锂钛锰基氧化物Li_2Mn_(0.5)Ti_(0.5)O_3的基态结构和电子性质研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 计算细节 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Li_2Mn_(0.5)Ti_(0.5)O_(3-x)F_x的基态构型 |
| 4.3.2 Li_2Mn_(0.5)Ti_(0.5)O_(3-x)F_x的电子性质 |
| 4.3.3 Li_2Mn_(0.5)Ti_(0.5)O_(3-x)F_x的热力学稳定性、电压平台、Mn贡献的容量以及锂离子空位形成能 |
| 4.3.4 Li_2Mn_(0.5)Ti_(0.5)O_(3-x)F_x的锂离子扩散 |
| 4.4 小结 |
| 五、Cr掺杂改善尖晶石状镍锰基氧化物LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4电化学性能和结构稳定性研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 计算细节 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 基态结构确定 |
| 5.3.2 Cr掺杂改变Li Ni_(0.5)Mn_(1.5)O_4脱锂序列 |
| 5.3.3 Cr掺杂改变LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4中锂离子脱出能 |
| 5.3.4 Cr掺杂改变LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4中锂离子扩散能垒 |
| 5.4 小结 |
| 六、结论和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间公开发表论文及着作情况 |
（2）Li[Ni（0.6+0.2x）Co0.2Mn0.2（1-x）]O2锂电正极材料的制备及其电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的背景和研究意义 |
| 1.2 锂离子电池的概述 |
| 1.2.1 锂离子电池发展史 |
| 1.2.2 锂离子电池的结构及原理 |
| 1.3 锂离子电池正极材料的概述 |
| 1.3.1 层状LiCoO_2正极材料 |
| 1.3.2 层状LiMnO_2正极材料 |
| 1.3.3 橄榄石结构LiFePO_4正极材料 |
| 1.3.4 LiNi_(1-x-y)Co_xMn_yO_2正极材料 |
| 1.4 LiNi_(1-x-y)Co_xMn_yO_2正极材料的研究进展 |
| 1.4.1 LiNi_(1-x-y)Co_xMn_yO_2正极材料的制备方法 |
| 1.4.2 LiNi_(1-x-y)Co_xMn_yO_2正极材料的改性研究 |
| 1.5 本课题研究的意义和内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验药品 |
| 2.2 主要实验仪器设备 |
| 2.3 实验过程 |
| 2.3.1 Li[Ni_((0.6+0.2x))Co_(0.2)Mn_(0.2(1-x))]O_2的制备流程图 |
| 2.3.2 锂离子电池正极片的制备及电池的组装 |
| 2.4 材料的表征与测试 |
| 2.4.1 材料的物理性能表征 |
| 2.4.2 材料的电化学性能测试 |
| 第三章 LiNi_((0.6+0.2x))Co_(0.2)Mn_(0.2(1-x))O_2体系最佳比例的确定 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 LiNi_((0.6+0.2x))Co_(0.2)Mn_(0.2(1-x))O_2材料的制备 |
| 3.3 LiNi_((0.6+0.2x))Co_(0.2)Mn_(0.2(1-x))O_2材料的形貌分析 |
| 3.4 LiNi_((0.6+0.2x))Co_(0.2)Mn_(0.2(1-x))O_2材料的结构分析 |
| 3.5 LiNi_((0.6+0.2x))Co_(0.2)Mn_(0.2(1-x))O_2材料的电化学性能分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章共沉淀法制备LiNi_(0.66)Co_(0.2)Mn_(0.14)O_2 |
| 4.1 氨水浓度对LiNi_(0.66)Co_(0.2)Mn_(0.14)O_2材料的影响 |
| 4.2 pH值对LiNi_(0.66)Co_(0.2)Mn_(0.14)O_2材料的影响 |
| 4.3 反应温度对LiNi_(0.66)Co_(0.2)Mn_(0.14)O_2材料的影响 |
| 4.4 配锂量对LiNi_(0.66)Co_(0.2)Mn_(0.14)O_2材料的影响 |
| 4.5 煅烧温度对LiNi_(0.66)Co_(0.2)Mn_(0.14)O_2材料的影响 |
| 4.6 乳酸钠作络合剂制备LiNi_(0.66)Co_(0.2)Mn_(0.14)O_2正极材料 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 LiNi_(0.66)Co_(0.)Mn_(0.14)O_2的掺杂改性研究 |
| 5.1 LiNi_(0.66)Co_(0.2)Mn_(0.14)O_2的K掺杂 |
| 5.1.1 [Li_((1-x))K_x]Ni_(0.66)Co_(0.2)Mn_(0.14)O_2材料的制备 |
| 5.1.2 [Li_((1-x))K_x]Ni_(0.66)Co_(0.2)Mn_(0.14)O_2材料的形貌分析 |
| 5.1.3 [Li_((1-x))K_x]Ni_(0.66)Co_(0.2)Mn_(0.14)O_2材料的结构分析 |
| 5.1.4 [Li_((1-x))K_x]Ni_(0.66)Co_(0.2)Mn_(0.14)O_2材料的ICP-AES分析 |
| 5.1.5 [Li_((1-x))K_x]Ni_(0.66)Co_(0.2)Mn_(0.14)O_2材料的电化学性能分析 |
| 5.1.6 小结 |
| 5.2 LiNi_(0.66)Co_(0.2)Mn_(0.14)O_2的K Al Cu掺杂 |
| 5.2.1 [Li_((1-y))K_y](Ni_(0.66)Co_(0.20)Mn_(0.14))_((1-x-z))[Cu_xAl_z]O_2材料的制备 |
| 5.2.2 [Li_((1-y))K_y](Ni_(0.66)Co_(0.20)Mn_(0.14))_((1-x-z))[Cu_xAl_z]O_2正交实验的分析 |
| 5.2.3 [Li_((1-y))K_y](Ni_(0.66)Co_(0.2)Mn_(0.14))_((1-x-z))[Cu_xAl_z]O_2材料的形貌分析 |
| 5.2.4 [Li_((1-y))K_y](Ni_(0.66)Co_(0.2)Mn_(0.14))_((1-x-z))[Cu_xAl_z]O_2材料的结构分析 |
| 5.2.5 [Li_((1-y))K_y](Ni_(0.66)Co_(0.2)Mn_(0.14))_((1-x-z))[Cu_xAl_z]O_2的电化学性能分析 |
| 5.2.6 小结 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位论文期间所取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（3）三元高镍体系锂离子电池正极材料的制备及改性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池的概述 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展 |
| 1.2.2 锂离子电池的结构 |
| 1.2.3 锂离子电池的工作原理 |
| 1.3 锂离子电池正极材料的研究进展 |
| 1.3.1 层状LiCoO_2正极材料 |
| 1.3.2 尖晶石LiMn_2O_4正极材料 |
| 1.3.3 橄榄石结构LiFePO_4正极材料 |
| 1.3.4 LiNi_(1-x-y)Co_xMn_yO_2正极材料 |
| 1.4 LiNi_(1-x-y)Co_xMn_yO_2正极材料的研究进展 |
| 1.4.1 LiNi_(1-x-y)Co_xMn_yO_2正极材料的制备方法 |
| 1.4.2 LiNi_(1-x-y)Co_xMn_yO_2正极材料的改性研究 |
| 1.5 本课题研究的意义和内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验药品 |
| 2.2 主要实验仪器设备 |
| 2.3 实验过程 |
| 2.3.1 LiNi_(1-x-y)Co_xMn_yO_2的制备流程图 |
| 2.3.2 电池的组装 |
| 2.4 材料的表征与测试 |
| 2.4.1 材料的物理性能表征 |
| 2.4.2 材料的电化学性能测试 |
| 第三章 高温固相法制备LiNi_(1-x-y)Co_xMn_yO_2 |
| 3.1 Mn含量对LiNi_(0.9-x)Co_(0.1)Mn_xO_2材料的影响 |
| 3.2 Co含量对LiNi_(0.9-y)Co_yMn_(0.1)O_2材料的影响 |
| 3.2.1 Co含量对Li[Ni_(0.9-y)Co_yMn_(0.1)]O_2电化学性能的影响 |
| 3.2.2 小结 |
| 3.3 预烧温度对LiNi_(0.65)Co_(0.1)Mn_(0.25)O_2材料的影响 |
| 3.4 煅烧温度对LiNi_(0.65)Co_(0.1)Mn_(0.25)O_2材料的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 共沉淀法制备LiNi_(1-x-y)Co_xMn_yO_2 |
| 4.1 Mn含量对Li[Ni_(0.9-x)Co_(0.1)Mn_x]O_2材料的影响 |
| 4.1.1 Mn含量对Li[Ni_(0.9-x)Co_(0.1)Mn_x]O_2形貌的影响 |
| 4.1.2 Mn含量对Li[Ni_(0.9-x)Co_(0.1)Mn_x]O_2结构的影响 |
| 4.1.3 Mn含量对Li[Ni_(0.9-x)Co_(0.1)Mn_x]O_2电化学性能的影响 |
| 4.2 Co含量对Li[Ni_(0.9-y)Co_yMn_(0.1)]O_2材料的影响 |
| 4.2.1 Co含量对Li[Ni_(0.9-y)Co_yMn_(0.1)]O_2形貌的影响 |
| 4.2.2 Co含量对Li[Ni_(0.9-y)Co_yMn_(0.1)]O_2结构的影响 |
| 4.2.3 Co含量对Li[Ni_(0.9-y)Co_yMn_(0.1)]O_2电化学性能的影响 |
| 4.2.4 小结 |
| 4.3 pH值对LiNi_(0.65)Co_(0.1)Mn_(0.25)O_2材料的影响 |
| 4.4 预烧温度对LiNi_(0.65)Co_(0.1)Mn_(0.25)O_2材料的影响 |
| 4.5 煅烧温度对LiNi_(0.65)Co_(0.1)Mn_(0.25)O_2材料影响 |
| 4.5.1 不同煅烧温度制备LiNi_(0.65)Co_(0.1)Mn_(0.25)O_2材料的形貌分析 |
| 4.5.2 不同煅烧温度制备LiNi_(0.65)Co_(0.i)Mn_(0.25)O_2材料的结构分析 |
| 4.5.3 不同煅烧温度制备LiNi_(0.65)Co_(0.i)Mn_(0.25)O_2材料的电化学性能分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 LiNi_(0.65)Co_(0.1)Mn_(0.25)O_2的掺杂改性研究 |
| 5.1 LiNi_(0.65)Co_(0.1)Mn_(0.25)O_2的Mg掺杂 |
| 5.1.1 Li[Ni_(0.65)Co_(0.1)Mn_(0.25)]_(1-x)Mg_xO_2材料的制备 |
| 5.1.2 Li[Ni_(0.65)Co_(0.1)Mn_(0.25)]_(1-x)Mg_xO_2材料的结构分析 |
| 5.1.3 Li[Ni_(0.65)Co_(0.1)Mn_(0.25)]_(1-x)Mg_xO2材料的ICP-AES分析 |
| 5.1.4 Li[Ni_(0.65)Co_(0.1)Mn_(0.25)]_(1-x)Mg_xO_2材料的电化学性能分析 |
| 5.2 LiNi_(0.65)Co_(0.1)Mn_(0.25)O_2的Cu掺杂 |
| 5.2.1 Li[Ni_(0.65)Co_(0.1)Mn_(0.25)]_(1-x)Cu_xO_2材料的制备 |
| 5.2.2 Li[Ni_(0.65)Co_(0.1)Mn_(0.25)]_(1-x)Cu_xO_2材料的形貌分析 |
| 5.2.3 Li[Ni_(0.65)Co_(0.1)Mn_(0.25)]_(1-x)Cu_xO_2材料的结构分析 |
| 5.2.4 Li[Ni_(0.65)Co_(0.1)Mn_(0.25)]_(1-x)Cu_xO_2材料的ICP-AES分析 |
| 5.2.5 Li[Ni_(0.65)Co_(0.1)Mn_(0.25)]_(1-x)Cu_xO_2材料的电化学性能分析 |
| 5.3 LiNi_(0.65)Co_(0.1)Mn_(0.25)O_2的Cr掺杂 |
| 5.3.1 Li[Ni_(0.65)Co_(0.1)Mn_(0.25)]_(1-x)Cr_xO_2材料的制备 |
| 5.3.2 (Ni_(0.65-x)Co_(0.1)Mn_(0.25))(OH)_(2-2x)前驱体的形貌分析 |
| 5.3.3 Li[Ni_(0.65-x)Co_(0.1)Mn_(0.25)]Cr_xO_2材料的形貌分析 |
| 5.3.4 Li[Ni_(0.65-x)Co_(0.1)Mn_(0.25)]Cr_xO_2材料的结构分析 |
| 5.3.5 Li[Ni_(0.65-x)Co_(0.1)Mn_(0.25)]Cr_xO_2的ICP-AES分析 |
| 5.3.6 Li[Ni_(0.65-x)Co_(0.1)Mn_(0.25)]Cr_xO_2的电化学性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位论文期间所取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（4）高镍LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2三元正极材料的制备及改性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 锂离子电池的发展历程 |
| 1.3 锂离子电池的结构和工作原理 |
| 1.3.1 结构 |
| 1.3.2 工作原理 |
| 1.4 锂离子电池正极材料概述 |
| 1.4.1 LiNiO_2 正极材料 |
| 1.4.2 LiCoO_2 正极材料 |
| 1.4.3 LiMnO_2 正极材料 |
| 1.4.4 LiMn_2O_4 正极材料 |
| 1.4.5 LiNi_(1-x-y) Co_x Mn_y O_2 正极材料 |
| 1.5 高镍LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2 三元正极材料的研究现状 |
| 1.5.1 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2 正极材料结构及电化学反应原理 |
| 1.5.2 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2 正极材料的优势及存在的问题 |
| 1.5.3 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2 正极材料的制备研究 |
| 1.5.4 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2 三元正极材料的改性研究 |
| 1.6 本论文研究意义和内容 |
| 第二章 实验试剂、仪器与测试方法 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 材料分析表征方法 |
| 2.3.1 热分析 |
| 2.3.2 X射线衍射分析 |
| 2.3.3 扫描电镜分析 |
| 2.3.4 元素能谱分析 |
| 2.3.5 高倍透射电镜分析 |
| 2.3.6 X射线光电子能谱分析 |
| 2.4 材料的电化学性能测试方法 |
| 2.4.1 正极电极片的制备 |
| 2.4.2 电池的组装 |
| 2.4.3 恒流充放电测试 |
| 2.4.4 循环伏安测试 |
| 2.4.5 交流阻抗测试 |
| 第三章 固相法制备高镍LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2 三元正极材料 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方案设计 |
| 3.3 高镍LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2 三元正极材料的制备 |
| 3.3.1 原料混合物的热分析 |
| 3.3.2 预烧温度对材料性能的影响 |
| 3.3.3 终烧温度对材料性能的影响 |
| 3.3.4 终烧时间对材料性能的影响 |
| 3.4 最佳合成条件下材料的高电压长循环性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 高镍LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2 三元正极材料的掺杂改性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方案设计 |
| 4.3 Al掺杂对高镍LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2 三元正极材料的影响 |
| 4.3.1 形貌分析 |
| 4.3.2 电化学性能分析 |
| 4.4 F掺杂对高镍LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2 三元正极材料的影响 |
| 4.4.1 形貌分析 |
| 4.4.2 电化学性能分析 |
| 4.5 Al和 F共掺杂对高镍LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2 三元正极材料的影响 |
| 4.5.1 结构分析 |
| 4.5.2 形貌分析 |
| 4.5.3 元素能谱分析 |
| 4.5.4 电化学性能分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 高镍LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2 三元正极材料的钇修饰改性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方案设计 |
| 5.3 结构分析 |
| 5.4 形貌及元素分布分析 |
| 5.4.1 表面形貌分析 |
| 5.4.2 元素能谱分析 |
| 5.4.3 HR-TEM与 XPS刻蚀分析 |
| 5.4.4 表面XPS分析 |
| 5.5 结构热稳定性分析 |
| 5.6 电化学性能分析 |
| 5.6.1 循环性能分析 |
| 5.6.2 倍率性能分析 |
| 5.6.3 高温性能分析 |
| 5.6.4 循环伏安分析 |
| 5.6.5 交流阻抗分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（5）三元复合正极材料LiNixMnyCo1-x-yO2的合成与改性研究（x>0. 5）（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池的工作原理 |
| 1.3 锂离子电池正极材料研究进展 |
| 1.3.1 LiCoO_2正极材料 |
| 1.3.2 LiNiO_2正极材料 |
| 1.3.3 层状LiMnO_2正极材料 |
| 1.3.4 聚阴离子正极材料 |
| 1.3.5 三元复合正极材料Li[Ni,Co,Mn]O |
| 1.4 Li[Ni,Co,Mn]O的制备方法 |
| 1.5 Li[Ni,Co,Mn]O的改性研究 |
| 1.5.1 掺杂改性 |
| 1.5.2 包覆改性 |
| 1.6 本课题选题依据和研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验的主要试剂与仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 材料的表征 |
| 2.2.1 X-射末衍射分析(XRD) |
| 2.2.2 差式扫描量热-热重分析(DSC-TG) |
| 2.2.3 原子吸收分光光度计(AAS) |
| 2.2.4 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3 材料的电化学性能测试 |
| 2.3.1 扣式电池组装 |
| 2.3.2 电池充放电性能研究 |
| 第三章 三元复合正极材料LiNi_xCo_yMn_(1-x-y)O_2的合成条件探索 |
| 3.1 引言 |
| 0.5)的合成、表征及电化学性能测试'>3.2 三元复合正极材料LiNi_xCo_yMn_(1-x-y)O_2 (x>0.5)的合成、表征及电化学性能测试 |
| 3.2.1 三元复合正极材料前驱体Ni_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)(OH)_2的合成 |
| 3.2.2 三元复合正极材料前驱体Ni_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)(OH)_2预烧热过程分析 |
| 3.2.3 三元复合正极材料前驱体LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2高温煅烧温度及煅烧时间的选择 |
| 3.2.4 三元复合正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2配锂量的选择 |
| 3.2.5 氨水络合对三元复合LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2形貌的影响 |
| 3.3 最优条件下合成的LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2样品与商品化LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2样品的对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 氟化铁包覆三元复合正极材料LiNi_xCo_yMn_(1-x-y)O_2的制备和电化学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 样品的合成 |
| 4.2.2 样品的表征 |
| 4.2.3 样品的电化学测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 氧化石墨烯和导电聚苯胺双层包覆三元复合正极材料LiNi_xCo_yMn_(1-x-y)O_2的制备和电化学性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 样品的合成 |
| 5.2.2 样品的表征 |
| 5.2.3 样品的电化学测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文发表 |
（6）锂离子电池高比容量层状金属氧化物的制备、性能与原位XRD研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池概述 |
| 1.2.1 锂离子电池的工作原理 |
| 1.2.2 锂离子电池的特点 |
| 1.2.3 锂离子电池的组成 |
| 1.3 锂离子电池正极材料的研究进展 |
| 1.3.1 LiMPO_4(M=Fe, Co, Ni, Mn)型聚阴离子材料 |
| 1.3.1.1 LiFePO_4 |
| 1.3.1.2 LiMnPO_4 |
| 1.3.1.3 LiCoPO_4 |
| 1.3.2 AB_2O_4尖晶石型材料 |
| 1.3.3 层状金属氧化物(LiMO_2)材料 |
| 1.3.3.1 LiCoO_2 |
| 1.3.3.2 LiNiO_2 |
| 1.3.3.3 LiMn_2 |
| 1.3.3.4 LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_2 |
| 1.3.4 LiCo_xNi_yMn_zO_2 (x+y+z=1) |
| 1.3.4.1 LiCo_(1/3)Ni_(1/3)Mn_(1/3)O_2 |
| 1.3.4.2 富镍层状正极氧化物 |
| 1.3.5 xLi_2MnO_3·(1-x)LiMO_2 (M=Ni,Co,Mn,Fe,Cr et al) |
| 1.4 本论文的研究目的与设想 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验原料和主要仪器 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 材料制备 |
| 2.2.1 活性材料制备 |
| 2.2.2 电极片的制备 |
| 2.3 电池的组装 |
| 2.4 实验的表征手段 |
| 2.4.1 材料的结构与形貌测试技术 |
| 2.4.2 材料的电化学性能测试 |
| 参考文献 |
| 第三章 富锂锰基层状Li_(1.23)Ni_(0.09)Co_(0.12)Mn_(0.56)O_2正极材料的简易合成与首次充放电下局部结构转变的原位XRD探究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 溶液蒸发法制备Li_(1.23)Ni_(0.09)Co_(0.12)Mn_(0.56)O_2 |
| 3.3 Li_(1.23)Ni_(0.09)Co_(0.12)Mn_(0.56)O_2材料的结构与形貌分析 |
| 3.4 Li_(1.23)Ni_(0.09)Co_(0.12)Mn_(0.56)O_2正极材料的电化学性能 |
| 3.6 Li_(1.23)Ni_(0.09)Co_(0.12)Mn_(0.56)O_2充放电过程的原位XRD和非原位TEM分析 |
| 3.6.1 新相β-MnO_2生成及其转变 |
| 3.6.2 主要衍射峰的变化 |
| 3.6.3 晶胞参数和层状特征指标的变化 |
| 3.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 多电位阶跃与原位XRD联用技术对富锂锰基层状Li_(1.22)Ni_(0.10)Co_(0.13)Mn_(0.55)O_2正极的动力学与结构变化研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 水溶蒸发法制备Li_(1.22)Ni_(0.10)Co_(0.13)Mn_(0.55)O_2正极材料 |
| 4.3 多电位阶跃-原位XRD实验设计 |
| 4.4 Li_(1.22)Ni_(0.10)Co_(0.13)Mn_(0.55)O_2的结构表征 |
| 4.5 Li_(1.22)Ni_(0.10)Co_(0.13)Mn_(0.55)O_2的电化学性能 |
| 4.6 多电位阶跃-原位XRD分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 富锂锰基层状氧化物在首次充电过程中在原子尺度上关于结构演化的新认识 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Li_(1.2)Ni_(0.12)Co_(0.15)Mn_(0.53)O_2的制备与合成 |
| 5.3 Li_(1.2)Ni_(0.12)Co_(0.15)Mn_(0.53)O_2的结构与电化学性能表征 |
| 5.5 X射线衍射分析 |
| 5.6 恒电流间歇滴定法 |
| 5.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 多技术联用原位研究层状正极材料LINI_(0.5)CO_(0.2)MN_(0.3)O_2过充下性能的衰减机理 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 LiNi_(0.5)Mn_(0.3)Co_(0.2)O_2的合成与制备 |
| 6.3 LiNi_(0.5)Mn_(0.3)Co_(0.2)O_2的原位XRD-PITT-EIS测试 |
| 6.4 LiNi_(0.5)Mn_(0.3)Co_(0.2)O_2的第一性原理计算 |
| 6.5 LiNi_(0.5)Mn_(0.3)Co_(0.2)O_2的结构和电化学性能 |
| 6.6 LiNi_(0.5)Mn_(0.3)Co_(0.2)O_2正极材料的原位X射线衍射分析 |
| 6.7 LiNi_(0.5)Mn_(0.3)Co_(0.2)O_2的相转变态密度泛函分析 |
| 6.8 LiNi_(0.5)Mn_(0.3)Co_(0.2)O_2充放电状态的恒电位间歇滴定分析 |
| 6.9 LiNi_(0.5)Mn_(0.3)Co_(0.2)O_2充放电过程的原位电化学阻抗分析 |
| 6.10 LiNi_(0.5)Mn_(0.3)Co_(0.2)O_2充放电状态的非原位透射电子显微镜分析 |
| 6.11 LiNi_(0.5)Mn_(0.3)Co_(0.2)O_2多周循环的透射电子显微镜分析 |
| 6.12 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 结论与建议 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 建议 |
| 作者攻读博士期间发表的论文和获得的奖项 |
| 致谢 |
（7）锂离子电池三元材料LiNixCoyFe1-x-yO2的制备及其改性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池的简介 |
| 1.2.1 锂离子电池的特点 |
| 1.2.2 锂离子电池的组成和原理 |
| 1.3 锂离子电池正极材料概述 |
| 1.4 Li-Ni-Co-Mn-O三元层状材料 |
| 1.4.1 层状三元材料的制备方法 |
| 1.4.2 层状三元材料存在的问题 |
| 1.4.3 层状三元材料的改性研究 |
| 1.5 本课题的研究目的及内容 |
| 2 实验试剂、仪器及表征测试 |
| 2.1 实验试剂和常用仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 组装电池所需试剂材料 |
| 2.1.3 常用仪器 |
| 2.2 材料结构形貌表征 |
| 2.2.1 X射线粉末衍射分析（XRD） |
| 2.2.2 X射线光电子能谱（XPS） |
| 2.2.3 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3 材料电化学性能测试 |
| 2.3.1 极片制备及电池组装 |
| 2.3.2 充放电测试 |
| 2.3.3 循环伏安测试（CV） |
| 2.3.4 交流阻抗测试（EIS） |
| 3 LiNi_xCo_yFe_(1-x-y)O_2材料的合成及电化学性能研究 |
| 3.1 不同镍钴铁配比对材料性能的影响 |
| 3.1.1 不同镍钴铁配比的LiNi_xCo_yFe_(1-x-y)O_2三元材料 |
| 3.1.2 LiNi_xCo_yFe_(1-x-y)O_2三元材料的合成 |
| 3.1.3 LiNi_xCo_yFe_(1-x-y)O_2三元材料的结构表征 |
| 3.1.4 不同配比的LiNi_xCo_yFe_(1-x-y)O_2三元材料的电化学性能 |
| 3.2 烧结温度对材料的结构、形貌和性能的影响 |
| 3.2.1 烧结温度对材料结构的影响 |
| 3.2.2 烧结温度对材料微观形貌的影响 |
| 3.2.3 烧结温度对材料电化学性能的影响 |
| 3.3 烧结时间对材料的结构、形貌和性能的影响 |
| 3.3.1 烧结时间对材料结构的影响 |
| 3.3.2 烧结时间对材料微观形貌的影响 |
| 3.3.3 烧结时间对材料电化学性能的影响 |
| 3.4 LiNi_(0.5)Co_(0.45)Fe_(0.05)O_2的电化学特性 |
| 3.4.1 LiNi_(0.5)Co_(0.45)Fe_(0.05)O_2的循环伏安测试 |
| 3.4.2 LiNi_(0.5)Co_(0.45)Fe_(0.05)O_2的电化学阻抗测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 阴离子掺杂LiNi_(0.5)Co_(0.45)Fe_(0.05)O_2-yXy(X=F-，SO_4~(2-)，PO_4~(3-))材料的合成及其电化学性能研究 |
| 4.1 LLiNi_(0.5)Co_(0.45)Fe_(0.05)O_(2-y)F_y材料的制备及性能研究 |
| 4.1.1 LLiNi_(0.5)Co_(0.45)Fe_(0.05)O_(2-y)F_y材料的制备 |
| 4.1.2 LLiNi_(0.5)Co_(0.45)Fe_(0.05)O_(2-y)F_y材料的结构表征 |
| 4.1.3 LLiNi_(0.5)Co_(0.45)Fe_(0.05)O_(2-y)F_y材料的电化学性能 |
| 4.2 LiNi_(0.5)Co_(0.45)Fe_(0.05)O_(2-y)(SO_4)y材料的制备及性能研究 |
| 4.2.1 LiNi_(0.5)Co_(0.45)Fe_(0.05)O_(2-y)(SO_4)_y材料的制备 |
| 4.2.2 LiNi_(0.5)Co_(0.45)Fe_(0.05)O_(2-y)(SO_4)_y材料的结构表征 |
| 4.2.3 LiNi_(0.5)Co_(0.45)Fe_(0.05)O_(2-y)(SO_4)_y材料的电化学性能 |
| 4.3 LiNi_(0.50Co_(0.45)Fe_(0.05)O_(2-y)(PO_4)_y材料的制备及性能研究 |
| 4.3.1 LiNi_(0.5)Co_(0.45)Fe_(0.05)O_(2-y)(PO_4)_y材料的制备 |
| 4.3.2 LiNi_(0.5)Co_(0.45)Fe_(0.05)O_(2-y)(PO_4)_y材料的结构表征 |
| 4.3.3 LiNi_(0.5)Co_(0.45)Fe_(0.05)O_(2-y)(PO_4)_y材料的电化学性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 富锂材料 0.5Li_2MnO_3·0.5LiNi_(0.5)Co_(0.45)Fe_(0.05)O_2 的制备与性能研究 |
| 5.1 富锂材料的制备 |
| 5.2 富锂材料的结构表征 |
| 5.3 酸处理对富锂材料的形貌影响 |
| 5.4 富锂材料的电化学性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表的论文 |
| 后记 |
（8）Ni含量对富锂Li[Li1-x/4NixMn3（1-x）/4]O2正极材料结构与性能的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 LiNiO_2 |
| 1.3 Ni含量对层状正极材料的影响LiNiO_2 |
| 1.3.1 Ni含量对LiCoO_2的影响 |
| 1.3.2 Ni含量对LiMnO_2的影响 |
| 1.3.3 Ni含量对LiCo_(1/3)Ni_(1/3)Mn_(1/3)O_2 的影响 |
| 1.4 富锂正极材料 |
| 1.4.1 富锂正极材料的晶体结构 |
| 1.4.2 富锂正极材料的充放电机理 |
| 1.4.3 富锂正极材料的特点及存在的问题 |
| 1.5 Ni含量对富锂材料的影响 |
| 1.6 本论文选题意义 |
| 第二章 Li[Li_(1-x)/4Ni_xMn_3(1-x)/4]O_2（x= 0.3）的合成及其性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 Li[Li_(0.175)Ni_(0.3)Mn_(0.525)]O_2 的合成 |
| 2.3 Li[Li_(0.175)Ni_(0.3)Mn_(0.525)]O_2 的表征 |
| 2.4 Li[Li_(0.175)Ni_(0.3)Mn_(0.525)]O_2的结果与讨论 |
| 2.4.1 结构分析 |
| 2.4.2 形貌分析 |
| 2.4.3 电化学性能 |
| 2.5 Li_(1+y)[Ni_(0.36)Mn_(0.64)]_(1-y)O_2 正极材料 |
| 2.5.1 Li_(1+y)[Ni_(0.36)Mn_(0.64)]_(1-y)O_2 的合成 |
| 2.5.2 Li_(1+y)[Ni_(0.36)Mn_(0.64)]_(1-y)O_2 的表征 |
| 2.6 Li_(1+y)[Ni_(0.36)Mn_(0.64)]_(1-y)O_2 的结果与讨论 |
| 2.6.1 结构分析 |
| 2.6.2 形貌分析 |
| 2.6.3 电化学性能 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章Li[Li_(1-x)/_4Ni_xMn_3(1-x)/4]O_2（x= 0.4）的合成及其性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Li[Li_(0.15)Ni_(0.4)Mn_(0.45)]O_2的合成 |
| 3.3 Li[Li_(0.15)Ni_(0.4)Mn_(0.45)]O_2的表征 |
| 3.4 Li[Li_(0.15)Ni_(0.4)Mn_(0.45)]O_2的结果与讨论的结果与讨论 |
| 3.4.1 结构分析 |
| 3.4.2 形貌分析 |
| 3.4.3 电化学性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章Li[Li_(1-x)/4Ni_xMn_3(1-x)/4]O_2（x= 0.5）的合成及其性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Li[Li0.125Ni0.5Mn0.375]O2的合成 |
| 4.3 Li[Li_(0.125)Ni_(0.5)Mn_(0.375)]O_2的表征 |
| 4.4 Li[Li_(0.125)Ni_(0.5)Mn_(0.375)]O_2的结果 |
| 4.4.1 结构分析 |
| 4.4.2 形貌分析 |
| 4.4.3 电化学性能 |
| 4.5 Li[Li_(0.125)Ni_(0.5)Mn_(0.375)]O_2 和LiNi_(0.57)Mn_(0.43)O_2 的比较 |
| 4.5.1 结构对比分析 |
| 4.5.2 电化学性能对比 |
| 4.5.3 循环后XRD对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章Ni含量对富锂Li[Li_(1-x)/4Ni_xMn_3(1-x)/4]O_2 结构与性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Ni含量对Li[Li_(1-x)/4Ni_xMn_3(1-x)/4]O_2 （x= 0.3, 0.4, 0.5）合成条件的影响 |
| 5.3 不同Ni含量Li[Li_(1-x)/4Ni_xMn_3(1-x)/4]O_2 的表征 |
| 5.4 不同Ni含量Li[Li_(1-x)/4Ni_xMn_3(1-x)/4]O_2 的结果与讨论 |
| 5.4.1 元素价态分析 |
| 5.4.2 结构分析 |
| 5.4.3 电化学性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（10）稀土La3+、Ce3+掺杂Li“Li（1-2x）/3NixMn（2-x）/3”O2材料的电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池的工作原理 |
| 1.3 锂离子电池的特点 |
| 1.4 锂离子电池正极材料的发展 |
| 1.4.1 钴酸锂 |
| 1.4.2 锰酸锂 |
| 1.4.2.1 层状LiMn_20_2 |
| 1.4.2.2 尖晶石型LiMn_20_4 |
| 1.4.3 磷酸亚铁锂 |
| 1.4.4 富锂锰正极材料 |
| 1.5 稀土材料在电池材料领域的发展与应用 |
| 1.5.1 稀土材料的应用现状 |
| 1.5.2 稀土在锂离子电池材料领域的发展 |
| 1.5.2.1 稀土掺杂LiC00_2 |
| 1.5.2.2 稀土掺杂LiMn_20_4 |
| 1.5.2.3 稀土掺杂LiFeP0_4 |
| 1.5.2.4 稀土掺杂LiNi02 |
| 1.6 本课题的选题思想和研究内容 |
| 第二章 实验方法和原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 采用共沉淀法合成层状Li[Li_((1-2x)/)Ni_xMn_((2-x)/3)]_(1-y)M_y0_2 材料 |
| 2.2.1 共沉淀前躯体的合成 |
| 2.2.2 用共沉淀前躯体合成层状Li[Li_((1-2x)/)Ni_xMn_((2-x)/3)]_(1-y)M_y0_2 材料 |
| 2.3 实验室材料检测设备 |
| 2.3.1 热分析实验 |
| 2.3.2 XRD 衍射实验和晶胞参数的计算 |
| 2.3.3 扫描电镜实验(SEM) |
| 2.4 AA 型锂离子电池的制作 |
| 2.4.1 AA 型电池所需设备 |
| 2.4.2 正极浆料的制备 |
| 2.4.3 负极浆料的制备 |
| 2.4.4 AA 电池的组装过程 |
| 2.5 AA 型电池的电化学性能测试 |
| 2.6 实验原理 |
| 第三章 铈掺杂对Li[Li_((1-2x))/3)Ni_xMn((2-x)/3)]0_2性能的影响 |
| 3.1 正极材料Li[Li_(0.067)Ni_(0.4)Mn_(0.533)]_(1-y)Ce_y0_2(0≤y≤0.05)的制备 |
| 3.1.1 不同锂配比对 Li[Li_(0.067)Ni_(0.4)Mn_(0.533)]O_2 材料性能的影响 |
| 3.1.1.1 不同锂配比对Li[Li_(0.067)Ni_(0.4)Mn_(0.533)]0_2 材料形貌的影响 |
| 3.1.1.2 不同锂配比对Li[Li_(0.067)Ni_(0.4)Mn_(0.533)]0_2 材料结构的影响 |
| 3.1.1.3 不同锂配比对Li[Li_(0.067)Ni_(0.4)Mn_(0.533)]0_2 材料电化学性能的影响 |
| 3.1.2 不同焙烧温度合成Li[Li_(0.067)Ni_(0.4)Mn_(0.533)]_(0.96)Ce_(0.04)0_2 材料 |
| 3.1.2.1 不同焙烧温度对形貌的影响 |
| 3.1.2.2 不同焙烧温度对结构的影响 |
| 3.1.2.3 不同焙烧温度对电化学性能的影响 |
| 3.1.3 掺杂量对Li[Li_(0.067)Ni_(0.4)Mn(0.533)]_(1-y)Ce_y0_2(0≤y≤0.05)性能的影响 |
| 3.1.3.1 掺杂量对形貌的影响 |
| 3.1.3.2 掺杂量对结构的影响 |
| 3.1.3.3 掺杂量对电化学性能的影响 |
| 3.2 正极材料Li[Ni_(0.5)Mn_(0.5)]_(1-y)Ce_y0_2 (0≤y≤0.08)的制备 |
| 3.2.1 掺杂量对LiNi_(0.5)Mn_(0.5)]_(1-y)Ce_y0_2 性能的影响 |
| 3.2.1.1 掺杂量对形貌的影响 |
| 3.2.1.2 掺杂量对结构的影响 |
| 3.2.1.3 掺杂量对电化学性能的影响 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 镧掺杂对Li[Li_((1-2x))/3)Ni_xMn((2-x)/3)]0_2性能的影响 |
| 4.1 正极材料Li[Li_(0.067)Ni_(0.4)Mn_(0.533)]_(1-y)La_y0_2(0≤y≤0.05)的制备 |
| 4.1.1 温度对 Li[Li_(0.067)Ni_(0.4)Mn_(0.533)]_(0.99)La_(0.01)O_2 性能的影响 |
| 4.1.1.1 温度对形貌的影响 |
| 4.1.1.2 温度对结构的影响 |
| 4.1.1.3 温度对电化学性能的影响 |
| 4.1.2 掺杂量对Li[Li_(0.067)Ni_(0.4)Mn_(0.533)]_(1-y)La_y0_2 性能的影响 |
| 4.1.2.1 掺杂量对形貌的影响 |
| 4.1.2.2 掺杂量对结构的影响 |
| 4.1.2.3 掺杂量对电化学性能的影响 |
| 4.1.3 不同掺杂元素对Li[Li_(0.067)Ni_(0.4)Mn_(0.533)]_(0.99)M_(0.01_0_2 的微分曲线图 |
| 4.2 镧掺杂对LiNi_(0.5)Mn_(0.5)0_2(x=0.5)性能的影响 |
| 4.2.1 正极材料Li[Ni_(0.5)Mn_(0.5)]_(1-y)La_y0_2 (0≤y≤0.10)的制备 |
| 4.2.1.1 正极材料Li[Ni_(0.5)Mn_(0.5)]_(1-y)La_y0_2 (0≤y≤0.10)前躯体的制备 |
| 4.2.1.2 正极材料Li[Ni_(0.5)Mn_(0.5)]_(1-y)La_y0_2 (0≤y≤0.10)的制备 |
| 4.2.2 不同掺杂量对Li[Ni_(0.5)Mn_(0.5)]_(1-y)La_y0_2 的电化学性能的影响 |
| 4.2.2.1 不同掺杂量对形貌的影响 |
| 4.2.2.2 不同掺杂量对结构的影响 |
| 4.2.2.3 不同掺杂量对电化学性能的影响 |
| 4.3 小结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 在校期间发表的学术论文与研究成果 |
四、锂离子电池正极材料LiNi_(1-y)Co_yO_2的研制（论文参考文献）
- [1]氧缺陷/过渡金属/氟掺杂锰基氧化物正极材料的结构与性质理论研究[D]. 李非. 东北师范大学, 2021(09)
- [2]Li[Ni（0.6+0.2x）Co0.2Mn0.2（1-x）]O2锂电正极材料的制备及其电化学性能研究[D]. 尚美. 河北工业大学, 2020
- [3]三元高镍体系锂离子电池正极材料的制备及改性研究[D]. 孙腊梅. 河北工业大学, 2019(06)
- [4]高镍LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2三元正极材料的制备及改性研究[D]. 张美玲. 电子科技大学, 2019(01)
- [5]三元复合正极材料LiNixMnyCo1-x-yO2的合成与改性研究（x>0. 5）[D]. 何杰. 福州大学, 2018(03)
- [6]锂离子电池高比容量层状金属氧化物的制备、性能与原位XRD研究[D]. 沈重亨. 厦门大学, 2017(01)
- [7]锂离子电池三元材料LiNixCoyFe1-x-yO2的制备及其改性研究[D]. 姚翔. 新疆师范大学, 2016(11)
- [8]Ni含量对富锂Li[Li1-x/4NixMn3（1-x）/4]O2正极材料结构与性能的影响研究[D]. 梅文捷. 江西理工大学, 2015(02)
- [9]动力锂离子电池三元正极材料LiNi1-x-yCoxAlyO2研究进展[J]. 阮泽文,顾海涛,史海浩,滕祥国,朱永明. 功能材料, 2015(01)
- [10]稀土La3+、Ce3+掺杂Li“Li（1-2x）/3NixMn（2-x）/3”O2材料的电化学性能研究[D]. 封志芳. 江西理工大学, 2011(11)