鋰離子電池錳系5v正極材料的研究【開題報告+文獻(xiàn)綜述+畢業(yè)論文】

1、本科畢業(yè)設(shè)計本科畢業(yè)設(shè)計開題報告開題報告化學(xué)化學(xué)鋰離子電池錳系鋰離子電池錳系5V正極材料的研究正極材料的研究一、選題的背景與意義隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步，人類對能源的需求越來越大，而世界經(jīng)濟(jì)能源的三大支柱石油、煤炭和天然氣也隨著人們的大量開采面臨枯竭的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為了實現(xiàn)自然環(huán)境和自然資源的可持續(xù)發(fā)展。發(fā)展新能源和新能源材料是我國目前必須解決的重大問題。憑借金屬鋰在所有金屬中最輕、氧化還原電位最低、質(zhì)量能量密度最大的特點，鋰電池以電壓高、比能

2、量高、儲存時間長、比功率大等多個優(yōu)點成為替代能源之一。正由于鋰電池具有別的電池所沒有的優(yōu)點，針對其性能追求更優(yōu)化的鋰電池成為我們研究的熱點。錳系鋰離子電池也是人們研究較早的電池，利用錳酸鋰作為電池正極材料，不但具有較高電壓平臺，安全性較好，且價格較為低廉。但錳系鋰離子電池的缺點在于比容量較其他電池低，高溫循環(huán)性能受到限制。隨著人們對錳系電池的不斷研究及改進(jìn)，其性能得到了較大提高，應(yīng)用也越來越廣，而其高溫循環(huán)性能也是研究的重點。二、研究的

3、基本內(nèi)容與擬解決的主要問題：（一）（一）課題研究的主要內(nèi)容1.LiNi0.5Mn1.5O4的制備和研究：根據(jù)一定化學(xué)計量比的鋰源、鎳源和錳源，利用球磨混合和高溫固相反應(yīng)法獲得LiNi0.5Mn1.5O4，再用X射線粉末衍射分析產(chǎn)物的純度、結(jié)構(gòu)和粒徑大??；用紅外光譜分析材料的結(jié)構(gòu)特征和表面官能團(tuán)。2.摻雜Cr的LiNi0.5Mn1.5O4的制備及研究：以三氧化二鉻為鉻源，通過同樣的合成條件獲得Cr摻雜LiNi0.5Mn1.5O4正極材料，

4、運用X射線粉末衍射和紅外光譜分析Cr摻雜對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響，用交流阻抗譜測試Cr摻雜前后電導(dǎo)率的變化，利用充放電測試評價材料的儲鋰性能。3.對比總結(jié)出摻Cr后的LiNi0.5Mn1.5O4的優(yōu)化條件：綜合電化學(xué)性能的測試結(jié)果來指導(dǎo)優(yōu)化Cr摻雜LiNi0.5Mn1.5O4正極材料的工作條件。（二）擬解決的主要問題[5]J.M.AmarillaR.M.RojasF.PicoL.PualK.PetrovD.KovachevaM.G.Lazarr

5、agaI.LejonaJ.M.RojoNanosizedLiMYMn2YO4(M=CrCoNi)spinelssynthesizedbyasucroseaidedcombustionmethodStructuralacterizationelectrochemicalproperties[J]J.PowerSources2007174:1212–1217.[6]Y.K.YoonC.W.ParkH.Y.AhnD.H.KimY.S.LeeJ

6、.KimSynthesisacterizationofspineltypehighpowercathodematerialsLiMxMn2xO4(M=NiCoCr)[J]J.Phys.Chem.Solids200768:780–784.[7]M.AklalouchaJ.M.AmarillaR.M.RojasI.SaadouneJ.M.RojoChromiumdopingasanewapproachtoimprovethecyclingp

7、erfmanceathightemperatureof5VLiNi0.5Mn1.5O4basedpositiveelectrode[J]J.PowerSources2008185:501–511.[8]M.AklalouchR.M.RojasJ.M.RojoI.SaadouneJ.M.AmarillaTheroleofparticlesizeontheelectrochemicalpropertiesat25at55℃oftheLiCr

8、0.2Ni0.4Mn1.4O4spinelas5Vcathodematerialsflithiumionbatteries[J]ElectrochimicaActa200954:7542–7550.[9]S.H.OhK.Y.ChungS.H.JeonC.S.KimW.I.ChoB.W.ChoStructuralelectrochemicalinvestigationsontheLiNi0.5xMn1.5yMxyO4(M=CrAlZr)c

9、ompoundf5Vcathodematerial[J]J.Alloys.Comp.2009469:244–250.[10]M.AklalouchJ.M.AmarillaR.M.RojasI.SaadouneJ.M.RojoSubmicrometricLiCr0.2Ni0.4Mn1.4O4spinelas5Vcathodematerialexhibitinghugeratecapabilityat2555℃[J]Electrochem.

10、Commun.201012:548–552.[11]SungBinParkWonSobEomWonIIChoHoJang；ElectrochemicalpropertiesofLiNi0.5Mn1.5O4cathodeafterCrdopingScienceDirectJournalofPowerSources159(2006)679684.[12]YuchengSunZhaoxiangWangXuejieHuangLiquanChen

11、SynthesiselectroghemicalperfmanceofspinelLiMn2xyNixCryO4as5VcathodematerialsflithiumionbatteriesScienceDierctJournalofPowerSources132(2004)161165.[13]吳宇平，戴曉兵，馬軍旗，程預(yù)江，鋰離子電池：應(yīng)用與實踐[M]，化學(xué)工業(yè)出版社，2004.[14]黃可龍，王兆翔，劉素琴，鋰離子電池原理與關(guān)鍵