超细四氧化三钴的合成与电化学性能.研究

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1、湘潭大学2003级硕士学位论文copolymersurfactantP123(EO20PO70EO20)usedasthemediumforthefirsttime.TheelectrochemicaltestsshowedthepolyhedronCo3O4hadaninitialreversiblycapacityof643.9mAh/g.Thenweadded1.0%,0.8%,0.6%,0.4%,0.2%(mol%)ofSnCl2intothereactionsystem,andobtaineddifferen

2、tquantitytindopedCo3O4materials.TheSEMphotosprovedthatthetindopedCo3O4materialsremainedpolyhedronmorphology,andtheXRDpatternshowedtheproductionshadtypicalspinelCo3O4structure.Theelectrochemistrytestindicatedthe0.8%tindopedsampleshowedthebestremainingcapacity.Key

3、word:ultrafineCo3O4material;cobaltsource;anodematerial;lithiumionbatteryIV湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留

4、、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日湘潭大学2004级硕士学位论文第一章绪论1.1锂离子电池发展简史近年来，随着信息技术的迅速发展和环保意识的不断提高，化学电源特别是二次电池的用量迅速增加，使用者对它们的质量也提出了更高的要求。锂离子电池具有其它二次电池无法比

5、拟的特点，在新兴的便携式电子产品如：手提电脑、摄像机和移动电话等方面得到了广泛的应用，有关锂离子电池的研究也成为人们关注的热点。实际上，对锂二次电池的研究最早开始于20世纪60、70年代的石油危机，[1]当时的研究主要集中在以金属锂及其合金为负极的锂二次电池体系。但是在充放电过程中，金属锂电极表面的凹凸不平会造成锂的不均匀沉积，产生枝晶，当锂枝晶发展到一定的程度时，就会产生“死锂”的现象，造成锂的不可逆；更为严重的是锂枝晶可能穿过隔膜，造成正、负极短路，从而产生安全问题。此外，金属锂二次电池还有循环寿命差、需长时间充电

6、等缺点，限制了它的实际应用，为[2][3]了克服以上缺点，人们对贮锂材料，开展了大量的研究，1980年Goodenough等提出了氧化钴锂（LiCoO2）可作为锂二次电池的正极材料。1990年日本Nagoura等人研制成以石油焦为负极、LiCoO2为正极的锂离子二次电池：LiC6

7、LiClO4-PC+EC

8、LiCoO21991年日本Sony公司率先推出商业化锂离子电池。1995年发明了聚合物锂离子电池（采用凝胶聚合物电解质为隔膜和电解质），1999年实现了商品化生产。由于其在便携式电子设备、电动汽车、空间技术、国防工业

9、等领域具有良好的发展前景和在环境保护方面的重要意义，锂离子电池在短短的二十年里得到了飞跃的发展。与其他二次电池相比，锂离子电池具有以下优点：（1）高电压平台传统干电池一般为1.5V，而锂离子电池可达到3.7V左右；（2）高能量密度为传统电池的2～5倍；（3）比功率大可以大电流充、放电；（4）工作温度范围宽一般能在-40～70℃下正常工作；（5）长的循环寿命一般能充、放电500～1000次；（6）对环境友好，清洁无污染；（7）无记忆效应。1湘潭大学2004级硕士学位论文1.2锂离子电池的工作原理虽然锂离子电池种类繁多，但

10、其工作原理大致相同。以石墨为负极材料，[3]LiCoO2为正极材料组成的电池为例，其充、放电原理可简示于图1.1。电极反应如下：→+-正极反应：LiCoO21-x←xLi+xe+LiCoO2(1.1)-+负极反应：6C+xe+xLi←→LiC(1.2)x6总的反应：LiCoO+6C←→LiCoO+LiC(1