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《2固態(tài)鋰電池的現(xiàn)狀與研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、固態(tài)鋰電池的現(xiàn)狀與研究中文摘要:目前商業(yè)化的鋰離子電池之能量密度約為鎳鎘堿性電池的二倍以上。而高能量密度電池的關(guān)鍵在于高負載容量之電極材料的開發(fā),對于可逆的電極材料而言,具有層狀或隧道結(jié)構(gòu)等開放性結(jié)構(gòu)材料為最適用。在鋰離子二次電池中,此類結(jié)構(gòu)提供了鋰離子容易進出的管道與快速的遷移率,可增加電池的循環(huán)壽命。關(guān)鍵字:鋰電池、正極材料、負極材料目錄第一章正極材料?1-1研究動機------------------------------------------------------------------31-2正極材料簡介-----
2、-------------------------------------------------------31-3正極制造技術(shù)------------------------------------------------------------51-4工作原理------------------------------------------------------------------51-5好處---------------------------------------------------------------
3、---------8第二章負極材料2-1負極材料介紹------------------------------------------------------------102-2負極的制作技術(shù)---------------------------------------------------------10第三章鋰電池回收與再處理3-1鋰電池可能造成的污染與危害----------------------------------------263-2回收與再處理--------------------------------
4、-----------------------------26參考文獻???????????????????????????????????????????????????第一章正極材料1-1研究動機鋰離子二次電池相較于其他電池,具有高能量密度、高工作電壓及放電特性平穩(wěn)等優(yōu)點,現(xiàn)今的缺點則在于價格高及安全性較低,因此世界各國正積極研發(fā),以其期改善性能并降低成本以符合市場需求。1-2正極材料簡介?種類LiCoO2LiNiO2LiMn2O4重量能量密度階段﹝mAh/g﹞開發(fā)135~145135~180110~120實用階段120~13
5、0***110~120熱安定性稍微安定較不安定不安定安全性復(fù)雜設(shè)計復(fù)雜設(shè)計簡單蘊藏量稀少較多豐富價格高中低合成困難度合成容易合成較難合成困難電池性能佳尚可差工作電壓﹝V﹞3.7~4.13.6~4.03.8~4.3密度g/cm35.004.784.28?????????????????????????????????????????????????????????????在結(jié)構(gòu)方面,鋰鈷氧化物(LiCoO2)(圖1-1)和鋰鎳氧化物(LiNiO2)具有極為相同的構(gòu)造,均可視為類似α-NaFeO2的層狀結(jié)構(gòu)。(圖1-1)(LiCoO2
6、)鋰錳氧化物(LiMn204)(圖1-2)則是類似尖晶石構(gòu)造,具有尖晶石構(gòu)造的鋰錳氧化(LiMn204)在充放電下的結(jié)構(gòu)安定性較佳,大的放電速率與放電深度(depthofdischarge,DOD)下最為穩(wěn)定,較不易崩潰而使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化。(圖1-2)(LiMn204)????????????????????????????????????????????????????????????????????1-3正極制作技術(shù)鋰鈷氧化物:最常見的制法是直接以鋰的碳酸鹽和鈷的碳酸鹽類或鈷的氧化物混合后,在空氣中將溫度加熱至850℃鍛燒20小
7、時。Li2CO3+Co2O32LiCoO2+CO2鋰鎳氧化物:它的合成方法可以由lithiumhydroxides﹝LiOH﹞、Li2CO3、nickelhydroxide﹝Ni(OH)2﹞、nickelcarbonate﹝NiCO3﹞及nickeloxide﹝NiO﹞來制備。一般有兩種制造方法,一為固態(tài)燒結(jié)法:將上述的鋰和鎳的化合物混合,在約750℃的溫度下通入空氣燒結(jié)而成。二為溶液法:是將鋰化合物溶在鎳的溶液中,經(jīng)干燥鍛燒即可合成。鋰錳氧化物:LiMn204在天然界中蘊藏量比起LiCoO2和LiNiO2的含量算是相當(dāng)豐富了,因
8、此只要經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚肀憧梢缘玫?。但一般要得到較純的LiMn204常以兩種方法來制備,一為固態(tài)法:混合MnO2及鋰化合物,在適當(dāng)溫度鍛燒而成。二為溶液法:將鋰鹽及錳鹽溶于水中,控制pH值使之完全溶解或形成凝膠,再利用噴霧干燥或直接鍛燒形成。1-4工作