2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、聚陰離子型化合物L(fēng)i2MSiO4(M=Fe,Mn),用作正極時(shí),其固有的缺陷也嚴(yán)重限制了在實(shí)際中的應(yīng)用,也可用作鋰離子電池的負(fù)極材料。然而Li2MSiO4用作負(fù)極材料時(shí),顯示出更優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能。
  本文主要從材料合成、電化學(xué)性能分析、機(jī)理研究三個(gè)方面對(duì)Li2MSiO4(M=Fe,Mn)進(jìn)行研究。具體內(nèi)容及研究成果如下:
 ?。?)采用改性的溶膠-凝膠法制備出高純相的Li2MnSiO4/C納米復(fù)合材料。在合成Li

2、2MnSiO4過(guò)程中,通過(guò)球磨法加入了兩親性碳質(zhì)材料(ACM),以使其在高溫煅燒時(shí)在Li2MnSiO4晶體表面形成一層導(dǎo)電的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)碳層,從而增加材料的導(dǎo)電性。合成的Li2MnSiO4/C中最終碳含量約為13.4%。為了更好的研究負(fù)極的反應(yīng)機(jī)理,Li2MnSiO4/C正極用于對(duì)比研究。對(duì)比結(jié)果表明:Li2MnSiO4/C負(fù)極的充放電機(jī)理與作正極時(shí)不同,負(fù)極的電化學(xué)性能也優(yōu)于正極。Li2MnSiO4/C正極在0.05C(16.6mA/

3、g)的電流密度下首次放電容量為134mAh/g,20次循環(huán)后容量?jī)H為66mAh/g;Li2MnSiO4/C負(fù)極在20mA/g的電流密度下首次放電容量為658mAh/g,50次充放電后容量仍保持在459mAh/g。據(jù)Li2MnSiO4/C電極不同的電化學(xué)行為,提出了不同的反應(yīng)機(jī)理。Li2MnSiO4/C正極為鋰離子脫嵌機(jī)理:Li2MnSiO4/Li++LiMnSiO4+e-(1);Li2MnSiO4/C負(fù)極為轉(zhuǎn)化機(jī)理:Mn+3/2 Li2

4、O+1/2 Mn2O3+3Li++3e-(2),在第一次放電過(guò)程中Li2MnSiO4發(fā)生不可逆反應(yīng),生成單質(zhì)Mn、SiO2、Li2O,在隨后的充放電過(guò)程中則發(fā)生上述可逆反應(yīng)。
 ?。?)以硝酸鐵為鐵源,膠態(tài)SiO2為硅源,ACM為碳源,通過(guò)溶膠凝膠法合成出純相的Li2FeSiO4/C納米復(fù)合材料,用作鋰離子電池負(fù)極材料時(shí),表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能。50mA/g的電流密度下,首次充電容量為569mAh g-1,循環(huán)60次充放

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