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《尖晶石錳酸鋰的水熱法合成與改性》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、中圖分類號墜箜12UDC2墨碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼一!墮三三密級公玨尖晶石錳酸鋰的水熱法合成與改性SynthesisandModificationofSpinelLiMn204byHydrothermalMethod作者姓名：學(xué)科專業(yè)：研究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：副導(dǎo)師：孔龍冶金工程有色金屬冶金冶金與環(huán)境學(xué)院李運姣教授(博導(dǎo))李維健高級工程師論文答辯日期羋曰徽蹴席一中南大學(xué)2013年5月原創(chuàng)性聲明llYlIIIIIll2lIlIl4lIIIIIl2lIIIllllIllll7IllIl7IIlll91111Y2421779本人聲明，所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)
2、師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了論文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得中南大學(xué)或其他單位的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我共同工作的同志對本研究所作的貢獻均已在論文中作了明確的說明。作者簽名：絲盔二日期：過年上月五日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本人了解中南大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文并根據(jù)國家或湖南省有關(guān)部門規(guī)定送交學(xué)位論文，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用復(fù)印、縮印或其它手段保存學(xué)位論文。同時授權(quán)中國科學(xué)技術(shù)信息研究所將本學(xué)
3、位論文收錄到《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》，并通過網(wǎng)絡(luò)向社會公眾提供信息服務(wù)。迸盤中南大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要尖晶石錳酸鋰的水熱法合成與改性摘要：在電池體系中，鋰離子電池被認(rèn)為是最有希望應(yīng)用于交通工具的動力電池。自從1991年索尼公司開發(fā)出層狀氧化鈷鋰電池后，由于此材料容易制備，容量高等優(yōu)點使得其被廣泛的用于正極材料。然而高昂的成本和含Co復(fù)合材料的劇毒性促使研究者尋找更合適的正極材料。尖晶石型錳酸鋰是一種很有潛力替代氧化鈷鋰的正極材料。人們在尋找合成方法和LiMn204改性上已經(jīng)做了很多的工作。本論文主要研究了以預(yù)處理電解二氧化錳(EMD)$1]--水氫氧化鋰(LiOH
4、·H20)為初始原料，利用水熱法合成LiMn204前驅(qū)體，并且考察了熱處理和體相摻雜對錳酸鋰結(jié)構(gòu)和電性能的影響。首先，利用熱重．差熱法研究了前驅(qū)體的熱分解行為，結(jié)果表明前驅(qū)體有四個失重區(qū)間，分別為附著水損失階段，結(jié)晶水和少量氧釋放階段，Lil．05Mnl．9504形成階段以及缺氧尖晶石形成階段。XRD衍射圖譜表明，純相尖晶石結(jié)構(gòu)Lil．05Mnl．9504材料在500。C時開始形成。當(dāng)前驅(qū)體在500。C到900。C進行熱處理5h時沒有發(fā)現(xiàn)諸如Mn203或Mn304等雜質(zhì)，前驅(qū)體經(jīng)過800。C熱處理后的放電特性最佳，首次放電容量為118．2mAh-g～，經(jīng)過100次
5、循環(huán)后仍然有112．3mAh·g～。其次，通過XRD，SEM，TEM和電化學(xué)測試等手段對摻鈷系列Lil．035CoxMnl．965略04和摻鋁系列Lil．035AlxMnl．965哨04樣品進行了表征。XRD衍射圖譜表明少量鈷和鋁的摻入不會對Fd3，，z空間群造成影響。透射電子顯微鏡(TEM)分析表明Lil．035C00．035Mnl．93004和Ln35A10．035Mnl．93004材料具有很好的結(jié)晶態(tài)。由于Co．O鍵的鍵能(662kj·mol。1)和A1．O鍵的鍵能(512kJ·mol。1)大于Mn．O鍵的鍵能(402kJ-mol以)，并且由于Li離子擴散系
6、數(shù)的提高，使A1和Co摻雜后的循環(huán)性能和倍率性能得到明顯改善，在0．5C放電倍率下，Lil．035C00．035Mnl．93004和Lil．035A10．035Mnl．93004樣品經(jīng)過100次循環(huán)后的容量保持率分別為93．8％和96．4％。再次，合成了Co-Ti復(fù)合摻雜樣品Lil．035Coo．025Tio．02Mnl．92004和Co-A1復(fù)合摻雜樣品Lil．035C00．020A10．025Mnl．92004正極材料，結(jié)果表明兩個復(fù)合摻雜樣品繼承了兩種摻雜元素的優(yōu)點，樣品的倍率性能得到明顯改善，并且在一定程度上提高了循環(huán)性能。所得Lil．035C00．025
7、Tio．02Mnl．92004樣品以0．5C、1C、2C、4C、8C放電時，其II中南大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要比容量分別為115．3mAh‘g～、112．8mAh·g～、108．1mAh·g～、102．0mAh’g～、95．2mAh·g～，在0．5C放電容量下，經(jīng)過100次循環(huán)后比容量保持率仍然有93．5％。論文中，圖45幅，表6個，參考文獻136篇。關(guān)鍵詞：水熱法；熱處理；摻雜；物相轉(zhuǎn)變；Eg'1．t學(xué)性能分類號：TM912III中南大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTSynthesisandModificationofSpinelLiMn204byHydrotherm
8、alMet
