溫度對li2cosio4正極材料的結(jié)構(gòu)和性能的影響研究【開題報(bào)告】

1、開題報(bào)告開題報(bào)告化學(xué)化學(xué)溫度對溫度對Li2CoSiO4Li2CoSiO4正極材料的結(jié)構(gòu)和性能的影響研究正極材料的結(jié)構(gòu)和性能的影響研究一、研究的背景與意義一、研究的背景與意義如今社會，全世界人們使用的主要能源不外乎石油、煤礦與天然氣，然而隨著能源需求的不斷增加與能源的不可再生性，使得大多數(shù)的能源接近枯竭。另一方面，這些能源燃燒使用后對環(huán)境產(chǎn)生的污染是有目共睹的：溫室效應(yīng)、全球氣候變暖、酸雨、臭氧空洞、紫外輻射加強(qiáng)等等。人類要進(jìn)一步來改善能

2、源的結(jié)構(gòu)，并且同時(shí)開發(fā)新型的清潔能源，以此來實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。由于金屬鋰具有在所有金屬中氧化還原電位最低、最輕的特點(diǎn)，因此鋰電池成為了人們首先尋找新型的能源之一。而電極材料特性的好壞直接影響到鋰電池的性能特點(diǎn)。電極材料有諸多種，有一種是以硅酸鈷鋰作為正極材料。氧化鈷鋰一般有層狀和尖晶石兩種結(jié)構(gòu)，通常在說的氧化鈷鋰一般指的是層狀結(jié)構(gòu)的。尖晶石結(jié)構(gòu)的一般被人所忽略，原因是循環(huán)性能不好，而且其結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。層狀結(jié)構(gòu)的氧化鈷鋰雖然是常見的材料，但是

3、由于其容易制備、結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定以及成本高，所以與氧化錳鋰、氧化鎳鋰材料比較，研究得不多?；衔锕杷崂礅捯呀?jīng)成功地用常規(guī)溶液法和水熱法制備。兩個(gè)Li2CoSiO4樣品在鋰離子電池中作為陰極材料的電化學(xué)性能已被研究。在4.1V下，Li2CoSiO4之間鋰的可逆脫出和嵌入可得到對抗的鋰。由常規(guī)溶液制備的未處理的Li2CoSiO4電化學(xué)性能差。通過曲線打磨后的碳涂層的加入，它的電化學(xué)性能在一定程度上得到了提高，在平均電壓為4.14V條件下每次0.4

4、6Li的可逆容量。目前我們可以知道的有關(guān)化合物硅酸鈷鋰的信息還非常的有限，因此，我們選擇了這個(gè)課題，為了對硅酸鈷鋰作為鋰原電池正極材料的結(jié)構(gòu)和性能的進(jìn)一步研究探討。二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題1.基本內(nèi)容：評價(jià)熱處理溫度和工作環(huán)境溫度對Li2CoSiO4正極材料的結(jié)構(gòu)和性能的影響，總結(jié)出熱處理過程中Li2CoSiO4的物相轉(zhuǎn)變規(guī)律及其物相特征與儲鋰容量的關(guān)系。（1）水熱法制備Li2CoSiO4：用

5、水熱法制備Li2CoSiO4，首先，將0.04molCoCl26H2O和納米SiO2膠態(tài)氧化硅混合在80ml的去離子水中，并在其中加入石墨，以提高Li2CoSiO4的產(chǎn)率及其導(dǎo)電率。取結(jié)物相結(jié)構(gòu)與容量的關(guān)系四、研究的總體安排與進(jìn)度：四、研究的總體安排與進(jìn)度：2010年09月2010年11月文獻(xiàn)調(diào)研、綜述、翻譯及實(shí)驗(yàn)材料、器材的準(zhǔn)備2010年12月2010年12月Li2CoSiO4的水熱合成及物相、結(jié)構(gòu)分析2011年01月2011年02月

6、Li2CoSiO4在不同溫度下熱處理及結(jié)構(gòu)分析2011年03月2011年04月測試和分析熱處理溫度Li2CoSiO4結(jié)構(gòu)特征和儲鋰活性的影響2011年05月2011年05月實(shí)驗(yàn)總結(jié)，畢業(yè)論文的撰寫及答辯五、主要參考文獻(xiàn)：五、主要參考文獻(xiàn)：[1]李建保，李敬鋒，新能源材料及其應(yīng)用技術(shù)：鋰離子電池、太陽能電池及溫差電池[M]，清華大學(xué)出版社，2005.[2]雷永泉，萬群，石永康，新能源材料[M]，天津大學(xué)出版社，2000.[3]梁彤祥等，清

7、潔能源材料導(dǎo)論[M]，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003.[4]李國欣，新型化學(xué)電源導(dǎo)論[M]，復(fù)旦大學(xué)出版社，1992.[5]凌晨，高容量硅酸鐵鋰正極材料的合成與分析[C]，寧波大學(xué)本科畢業(yè)論文，2010.[6]吳宇平，戴曉兵，馬軍旗，程預(yù)江，鋰離子電池：應(yīng)用與實(shí)踐[M]，化學(xué)工業(yè)出版社，2004.[7]吳宇平，萬春榮，姜長印等，鋰離子二次電池[M]，化學(xué)工業(yè)出版社，2002.[8]劉文剛，徐云華，楊蓉，任冰，鋰離子電池Li2MSiO4系

8、（M=Fe，Mn，Co，Ni）正極材料的研究進(jìn)展[J]，電源技術(shù)，2008，32(12)：885888.[9]楊勇，方海升，李莉萍，閆國豐，李廣社，Li2MnSiO4C復(fù)合正極材料的合成及電化學(xué)性能[J]，稀有金屬材料與工程，2008，37(6):10851088.[10]C.LynessB.DelobelA.R.ArmstrongP.G.BruceThelithiumintercalationcompoundLi2CoSiO4itsb

9、ehaviourasapositiveelectrodeflithiumbatteries[J]Chem.Commun.200746:4890–4892.[11]A.NytenA.AbouimraneM.ArmT.GustafssonJ.O.ThomasElectrochemicalperfmanceofLi2FeSiO4asanewLibatterycathodematerial[J]Electrochem.Commun.20057: