鋰離子電池正極材料LiMN204的改性及其電化學(xué)性能的研究.pdf

1、鋰離子二次電池就在人們期望創(chuàng)造環(huán)境友好,資源節(jié)約,持續(xù)和諧的社會(huì)的呼聲中,應(yīng)運(yùn)而生,并以其優(yōu)秀的電化學(xué)性能逐漸獲得人們的認(rèn)可,廣泛應(yīng)用于電子電器產(chǎn)品、交通用具電源、航空航天備用電源、軍事裝備以及儲(chǔ)能裝置等諸多的方面。在如今的電池發(fā)展中,負(fù)極材料隨著一次重大的變革,其發(fā)展已走到了正極材料的前面,所以在現(xiàn)階段的發(fā)展中,鋰離子電池的發(fā)展速度直接的取決于正極材料的發(fā)展速度。目前,已經(jīng)商業(yè)化的鋰離子電池中,主要還在使用LiCoO2,而LiCoO2

2、材料對(duì)環(huán)境污染大,資源也不夠充足,成本很高,使得鋰離子電池的發(fā)展進(jìn)入瓶頸期,尋找更好的正極材料來(lái)代替LiCoO2已成為了必然的趨勢(shì),筆者也有幸為此盡一份力,對(duì)目前鋰離子電池正極材料研究最為熱門(mén),也是最有希望的成為替代LiCoO2的新的正極材料—LiMn2O4進(jìn)行簡(jiǎn)單的改性研究。
　　 在本文的頭一章,對(duì)鋰離子電池的發(fā)展?fàn)顩r做了分析和總結(jié),并簡(jiǎn)單的介紹了鋰離子電池的工作原理,以及鋰離子電池目前的應(yīng)用狀況,然后對(duì)幾種最常見(jiàn)的正極材料

3、進(jìn)行了簡(jiǎn)單的說(shuō)明,同時(shí)也引出了碳納米管,并對(duì)碳納米管進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹,最后概述了本次論文研究的內(nèi)容。
　　 第二章主要是介紹了這次試驗(yàn)中,用到的材料,儀器設(shè)備,加工工藝,以及所使用到的檢測(cè)和分析的方法。
　　 在第三章中,對(duì)碳納米管進(jìn)行了提純的工藝進(jìn)行研究,我們發(fā)現(xiàn),微波處理可以去除CNTs中的雜質(zhì)非晶碳,酸處理可以去除掉制備過(guò)程中殘留的金屬催化劑雜質(zhì)等,經(jīng)過(guò)這些手段處理后的碳納米管純度可達(dá)97％以上。然后,又通過(guò)交叉對(duì)

4、比的方式,對(duì)各種分散處理工藝進(jìn)行了分析和對(duì)比,研究表明,球磨工藝可以控制CNTs的長(zhǎng)徑比,氣流分散可以使得CNTs分散的更加徹底等。
　　 在第四章中,用CNTs作為碳源,對(duì)LiMn2O4進(jìn)行了碳包覆改性研究。研究表明,對(duì)材料的合成處理工藝和CNTs的加入量,對(duì)于CNTs在正極材料的表面的導(dǎo)電網(wǎng)格的形成都具有很大的影響。對(duì)于LiMn2O4來(lái)說(shuō),干法高速球磨合成工藝更有利于導(dǎo)電網(wǎng)格的形成,在摻入1%的CNTs的時(shí)候,導(dǎo)電網(wǎng)格形成的