動(dòng)力鋰離子電池正極材料錳酸鋰的合成及性能研究

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1、、開(kāi)么密級(jí)：妓＊聲ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏＢｅｉｉｎｙｇｙｊｇ馨Ｉ論文論文題目；動(dòng)力裡離子電池正極材料鋪酸裡的合成及性能研究Ｂ２００９０２５８學(xué)號(hào)；作者：李衛(wèi)專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：材料科學(xué)與工程２０１７年４月２日動(dòng)為裡離子電池正極材料鋪酸裡的合成及性能研究Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｒｅａｒａｔｉｏｎａｎｄｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｃａｔｈｏｄｅｐｐｐｍａｔｅｒｉａｌｌｉｔｈｉｕｍｍａｎｇａｎｅｓｅｏｘｉｄｅｆｏｒｏｗｅｒｌｉｔｈｉｕｍ

2、ｐｉｏｎｂａｔｔｅｒｉｅｓ研究生姓名：李衛(wèi)指導(dǎo)教師姓名：田文懷北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院北京１０００８３，中國(guó)ＤｏｃｔｏｒＤｅｇｒｅｅＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＷｅｉＬｉＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＷｅｎｈｕａｉＴｉａｎＳｃｈｏｏｌｏｆｉａｌｓＳｃｉｉＭａｔｅｒｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｎｅｅｒｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｉｌｉｉｔｙｏｆＳｃｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｏＢｅｎｇｙｊｇ３０ＸｕｅｕａｎＲｏａｄｉｙ，ＨａｉｄｉａｎＤｉｓｔｒｃｔＢｅｉｉｎ１０００８３，Ｐ．Ｒ．ＣＨＩＮＡｊｇ

3、ＴＭ９Ｕ、么開(kāi)分類(lèi)號(hào)：密級(jí)：ＵＤＣ：碼：１０００８單位代北京纖大學(xué)博壬學(xué)位論文論文題目：動(dòng)力裡離子電池正極材料猛酸裡的合成及性能研究李衛(wèi)作者：指導(dǎo)教師：田義壞教授單位：北京科技大學(xué)指導(dǎo)小組成員：?jiǎn)挝唬海墸墸崳姡墕挝唬海墸崳娬撐奶峤蝗掌冢海玻埃保纺辏丛拢踩眨崳妼W(xué)位授予單位：北京科技大學(xué)北京科技大學(xué)博±學(xué)位論文致謝本論文是在導(dǎo)師田文懷教授的悉也指導(dǎo)下完成的，從論文選題到制定研，究方案，從實(shí)驗(yàn)操作到分析數(shù)據(jù)處理再到結(jié)果分析與討論，田老師都給予了極大的幫助，，，老師嚴(yán)

4、謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度淵博的知識(shí)敏銳的洞察為，悉也的指導(dǎo)一絲不茍的敬業(yè)精神益，平易近人的作風(fēng)，崇高的道德修養(yǎng)和，使我受匪淺，在此送上最誠(chéng)挈的謝意。實(shí)驗(yàn)室的張鼎博±、朱智博±、目慧博±、陳哲教授、于海英博±后、夏華榮博：ｔ在實(shí)驗(yàn)上給予了很多幫助：研究小組的斯琴高娃博±生共同探討了諸多學(xué)術(shù)問(wèn)題，在此表示感謝。北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院新能源材料與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室其魯教授對(duì)我的，研究工作提出了諸多指導(dǎo)提供分析儀器支持；思伊納化學(xué)科技（北京）有限公司晨巧女±在材料制備與分析，動(dòng)力電池制作等方面給予了支持，對(duì)此表示衷私感謝。－－Ｉ北京科技

5、大學(xué)博±學(xué)位論文巧要動(dòng)力裡離子電池作為電動(dòng)汽車(chē)的核也部件，是當(dāng)前新能源領(lǐng)域的研究熱一點(diǎn)。正極材料作為裡離子電池的關(guān)鍵材料之，是影響裡離子電池性能的主要因素。尖晶石猛酸裡是動(dòng)力裡離子電池最有前景的正極材料，現(xiàn)階段雖然一在應(yīng)用研巧方面取得了定進(jìn)展，但是，猛酸裡電池的商業(yè)化應(yīng)用仍然存在問(wèn)題，需要在合成方法上進(jìn)行改進(jìn)，猛酸裡的能量密度、循環(huán)壽命、倍率特性一、安全性需進(jìn)步的提升。本論文利用開(kāi)發(fā)的離子滲透高溫合成法（簡(jiǎn)稱(chēng)離子滲透法）合成猛酸裡，探討鋪氧化物原料晶體結(jié)構(gòu)及形態(tài)對(duì)鋪酸裡物理性能和電化學(xué)性能的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，

6、采用富裡、妮、憐酸根離子復(fù)合慘雜技術(shù)和固態(tài)電解質(zhì)表面包覆技術(shù)對(duì)婦酸裡進(jìn)行改性，。最后對(duì)制作的猛酸裡動(dòng)為電池的性能改善效果進(jìn)行了研究。離子滲透法利用氧化鋪與氨氧化裡在混合有機(jī)多元醇的溶劑中進(jìn)行反應(yīng)，利用反應(yīng)產(chǎn)生的熱效應(yīng)使氨氧化裡溶解，裡離子進(jìn)入氧化窺的隧道結(jié)構(gòu)中，使反應(yīng)物質(zhì)達(dá)到分子級(jí)別的混合，在高溫反應(yīng)階段，于較低的反應(yīng)溫度’°（８００Ｃ）下即可合成高結(jié)晶度的純相鑑酸裡；而傳統(tǒng)固相法需經(jīng)９００ＣＷ上的高溫反應(yīng)才能獲得結(jié)晶度較高的鋪酸裡。相同條件下，離子滲透法合成鋪酸裡的容量和循環(huán)性能優(yōu)于固相法合成的猛酸裡；同時(shí)，離子滲透法

7、合成的猛酸裡具有密度高、比表面積小的優(yōu)異物理性能。在利用離子滲透法合成猛酸裡時(shí)，氧化痛原料的晶體結(jié)構(gòu)對(duì)于最終產(chǎn)物鋪酸裡的性能有著至關(guān)重要的影響－Ｍｎ〇－ＭＭ。ａ２和Ｒｎ化Ｗｎ化八面體為基１本結(jié)構(gòu)單元，按不同排列方式分別形成（２ｘ２）方形和（２ｘ）矩形隧道結(jié)構(gòu)，－Ｍｎ〇－在離子滲透法的前驅(qū)體制備階段，裡離子能夠進(jìn)入到ａ２和艮Ｍｎ〇２的隧－Ｍ，〇道結(jié)構(gòu)中使反應(yīng)物質(zhì)達(dá)到分子級(jí)別混合的效果；Ｐｎ化和Ｍｍ４只具有狹窄的（１ｘ１）方形和Ｈ角形隧道結(jié)構(gòu)，而Ｍｒｉ２〇３不具有隧道結(jié)構(gòu)，在離子，裡離子不能進(jìn)入這些氧化鋪的結(jié)構(gòu)內(nèi)部滲透法的前驅(qū)

8、體制備階段。用－－ａＭｎ〇－２和ＲＭｎ〇２作為原料合成的鋪酸裡