动力锂离子电池正极材料锰酸锂的合成及性能研究.pdf

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1、、开么密级：妓＊聲ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏＢｅｉｉｎｙｇｙｊｇ馨Ｉ论文论文题目；动力裡离子电池正极材料铺酸裡的合成及性能研究Ｂ２００９０２５８学号；作者：李卫专业名称：材料科学与工程２０１７年４月２日动为裡离子电池正极材料铺酸裡的合成及性能研究Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｒｅａｒａｔｉｏｎａｎｄｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｃａｔｈｏｄｅｐｐｐｍａｔｅｒｉａｌｌｉｔｈｉｕｍｍａｎｇａｎｅｓｅｏｘｉｄｅｆｏｒｏｗｅｒｌｉｔｈｉｕｍｐｉｏｎｂａ

2、ｔｔｅｒｉｅｓ研究生姓名：李卫指导教师姓名：田文怀北京科技大学材料科学与工程学院北京１０００８３，中国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ＴＭ９Ｕ、么开分类号：密级：

3、ＵＤＣ：码：１０００８单位代北京纖大学博壬学位论文论文题目：动力裡离子电池正极材料猛酸裡的合成及性能研究李卫作者：指导教师：田义坏教授单位：北京科技大学指导小组成员：单位：单位：论文提交日期：２０１７年４月２日学位授予单位：北京科技大学北京科技大学博±学位论文致谢本论文是在导师田文怀教授的悉也指导下完成的，从论文选题到制定研，究方案，从实验操作到分析数据处理再到结果分析与讨论，田老师都给予了极大的帮助，，，老师严谨治学的态度渊博的知识敏锐的洞察为，悉也的指导一丝不苟的

4、敬业精神益，平易近人的作风，崇高的道德修养和，使我受匪浅，在此送上最诚挈的谢意。实验室的张鼎博±、朱智博±、目慧博±、陈哲教授、于海英博±后、夏华荣博：ｔ在实验上给予了很多帮助：研究小组的斯琴高娃博±生共同探讨了诸多学术问题，在此表示感谢。北京大学化学与分子工程学院新能源材料与技术实验室其鲁教授对我的，研究工作提出了诸多指导提供分析仪器支持；思伊纳化学科技（北京）有限公司晨巧女±在材料制备与分析，动力电池制作等方面给予了支持，对此表示衷私感谢。－－Ｉ北京科技大学博±学位论文巧要动力裡离子电池作为电动汽车的核也部件，是当前新能

5、源领域的研究热一点。正极材料作为裡离子电池的关键材料之，是影响裡离子电池性能的主要因素。尖晶石猛酸裡是动力裡离子电池最有前景的正极材料，现阶段虽然一在应用研巧方面取得了定进展，但是，猛酸裡电池的商业化应用仍然存在问题，需要在合成方法上进行改进，猛酸裡的能量密度、循环寿命、倍率特性一、安全性需进步的提升。本论文利用开发的离子渗透高温合成法（简称离子渗透法）合成猛酸裡，探讨铺氧化物原料晶体结构及形态对铺酸裡物理性能和电化学性能的影响规律。在此基础上，采用富裡、妮、憐酸根离子复合惨杂技术和固态电解质表面包覆技术对婦酸裡进行改性，。最后对制作的猛酸

6、裡动为电池的性能改善效果进行了研究。离子渗透法利用氧化铺与氨氧化裡在混合有机多元醇的溶剂中进行反应，利用反应产生的热效应使氨氧化裡溶解，裡离子进入氧化窥的隧道结构中，使反应物质达到分子级别的混合，在高温反应阶段，于较低的反应温度’°（８００Ｃ）下即可合成高结晶度的纯相鑑酸裡；而传统固相法需经９００ＣＷ上的高温反应才能获得结晶度较高的铺酸裡。相同条件下，离子渗透法合成铺酸裡的容量和循环性能优于固相法合成的猛酸裡；同时，离子渗透法合成的猛酸裡具有密度高、比表面积小的优异物理性能。在利用离子渗透法合成猛酸裡时，氧化痛原料的晶体结构对于最终产物

7、鋪酸裡的性能有着至关重要的影响－Ｍｎ〇－ＭＭ。ａ２和Ｒｎ化Ｗｎ化八面体为基１本结构单元，按不同排列方式分别形成（２ｘ２）方形和（２ｘ）矩形隧道结构，－Ｍｎ〇－在离子渗透法的前驱体制备阶段，裡离子能够进入到ａ２和艮Ｍｎ〇２的隧－Ｍ，〇道结构中使反应物质达到分子级别混合的效果；Ｐｎ化和Ｍｍ４只具有狭窄的（１ｘ１）方形和Ｈ角形隧道结构，而Ｍｒｉ２〇３不具有隧道结构，在离子，裡离子不能进入这些氧化铺的结构内部渗透法的前驱体制备阶段。用－－ａＭｎ〇－２和ＲＭｎ〇２作为原料合成的铺酸裡