一、锂离子电池正极材料LiNi_(0.5)Co_(0.5)O_2的制备及性能（论文文献综述）
张业男[1]（2021）在《锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的合成及电化学性能研究》文中研究说明在锂离子电池正极材料中,三元正极材料具有价格相对低廉、比能量高、化学结构相对稳定等优点,成为目前市面常见的锂离子电池正极材料之一,并得到广泛的研究与关注。在Li（NixCoyMnz）O2三元材料中镍元素含量的提高有助于提高材料的比能量,但是高镍三元材料存在着阳离子混排严重、结构不稳定等问题,从而影响到材料的容量及容量保持率。针对以上问题,高镍三元材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的制备工艺对其电化学稳定性的研究变得十分重要。本论文以硫酸盐为原料,采用液相共沉淀法制备出LiNi0.8Co0.1Mn0.1（OH）2前驱体。在前驱体制备阶段探究了不同底液氨水浓度对前驱体形貌的影响。并利用本论文制备的最优前驱体制备出LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2三元正极材料,研究了不同烧结温度和不同过锂量条件对材料形貌结构与电化学性能的影响。经XRD、SEM分析及电化学性能测试,找出不同前驱体制备和烧结过程中的控制变量,得到比较理想的结果,并对其原理进行了分析。本论文研究得出以下结论:1.采用共沉淀法制备Ni0.8Co0.1Mn0.1（OH）2前躯体时,适当的底液氨水浓度有利于制备形貌规整、致密的均相前驱体颗粒,从而提升材料的电化学性能。当氨水浓度过低时,产物振实密度低,形貌不均匀;当浓度过高时,反应溶液中会有更多的阳离子未被络合,造成生成物的元素比例偏差大。研究发现:当底液氨水浓度为0.5 mol/L时为合成Ni0.8Co0.1Mn0.1（OH）2的最佳条件,所得前驱体XRD衍射峰最尖锐,峰形最好;烧结后的正极材料二次颗粒尺寸为10μm左右的类球形颗粒;在0.1C下,样品的放电比容量为168.8m Ah/g,经过0.1、0.2、0.5、1、2、5和10C倍率各循环5圈后,再回到0.1C倍率下循环放量比容量为167.7m Ah/g,容量保持率高达99.35%;在0.2C倍率下循环50圈后容量保持率为87.7%。2.前躯体烧结制备LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2电池材料的过程中,过锂量和烧结温度对产物的一次颗粒大小、二次颗粒团聚及整体形貌起到十分重要的影响,从而影响材料的电化学性能。当过锂量过低时,部分前驱体未发生反应;过锂量过高时,更多的二价镍进入3a位,抑制了锂离子的扩散;烧结温度低时,反应速率慢晶粒生长不均匀;而烧结温度过高时,一次颗粒会发生过度长大现象。研究发现:当烧结过锂量为5%、烧结温度为750℃时为烧结制备LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的最佳条件。所得样品一次颗粒大小均匀（250nm左右）,二次颗粒呈现出较好的球形形貌;在0.1C倍率下,放电比容量为185m Ah/g;在0.2C倍率下,首次放电容量为183m Ah/g,第50圈容量为165m Ah/g,容量保持率90.1%。
孙慧[2]（2020）在《锂离子电池正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的制备与改性研究》文中进行了进一步梳理锂离子电池由于具有能量密度高、循环寿命长、质量轻、体积小、高工作电压、以及环境友好等诸多特点,在人类的生活的各个领域都有应用。由于层状型镍钴锰酸锂材料具有较高比容量、能量密度高、毒性低、电压平台高和热稳定性能好等特点。目前镍钴锰酸锂三元正极材料被认为是最有应用前景的新型锂离子电池正极材料之一。本文通过高温固相烧结,将Ni0.5Co0.2Mn0.3（OH）2前驱体和Li2CO3按照一定的比例混合,研磨均匀之后置于马弗炉中进行二次煅烧,制备出所需要的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料。在制备LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料过程中,研究了不同掺锂量,不同高温煅烧温度、Al3+掺杂对LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料性能的影响。通过SEM,XRD对LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料的结构和形貌进行表征,并且对其进行电化学性能测试。（1）以氢氧化镍钴锰前驱体和碳酸锂为原料,研究了不同锂配比（Li/TM=1:1,1.06:1,1.10:1,1.15:1,过渡金属元素TM=Ni、Co、Mn）对LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2三元正极材料结构与性能的影响。在四种锂配比中,当Li/TM=1.10时,LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料具有最低的阳离子混排,其I（003）/I（104）的峰强比值为1.45。而且该配比下,材料的首次放电比容量和循环性能也是四种锂配比中最优异的。在0.5C下,材料的首次放电比容量为158.1m Ah/g,在0.2C下,样品50次循环后放电比容量为135.2m Ah/g,容量保持率为79.4%。（2）探究了750℃、800℃、850℃、900℃四种不同高温煅烧温度对LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料电化学性能的影响。通过对制备样品的结构和形貌表征,以及电化学性能的测试,发现:随着高温煅烧温度的提升,样品的阳离子混排程度、首次放电比容量和循环性能均得到了改善。当高温煅烧温度为850℃时,样品的阳离子混排程度最低,在0.2C下,材料的首次放电比容量为177.6m Ah/g,在0.5C下,样品循环前的放电比容量为168.0m Ah/g,经50次循环后放电比容量为143.5m Ah/g,容量保持率为85.4%。850℃的样品的电化学性能最优。（3）对LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2三元正极材料进行不同含量的Al3+掺杂,研究掺杂不同Al含量的Li[(Ni0.5Co0.2Mn0.3)1-xAlx]O2（x=0,0.01,0.02,0.03）三元正极材料的微观结构和电化学性能发现:掺杂之后的样品仍然具有较好的层状结构,与未掺杂样品相比,掺杂样品的阳离子混排程度有所降低。随着掺杂Al量的增加,掺杂样品的粒径有所减小,晶粒比较均匀。掺杂样品的首次充电比容量比未掺杂的样品有所下降,但是掺杂Al3+之后,样品的循环性能得到了改善。其中掺Al量x=0.02时,掺杂样品的电化学性能最优。在2.8-4.4V电压区间,0.2C下,样品的首次放电比容量为179.7m Ah/g,样品经50次循环之后其放电比容量为162.0 m Ah/g,容量保持率最高为90.1%
田芳会[3]（2020）在《富锂过渡金属氧化物的制备及其电化学性能研究》文中研究说明富锂过渡金属氧化物Li1+xNiyCozMnl-y-O2是现阶段商品化的锂离子电池中应用最成功、最广泛的正极材料,其理论容量高、电化学性能好,是当前最具有发展前景的正极材料之一。层状镍钴锰复合氧化物正极材料综合了 LiCoO2、LiNiO2和LiMnO2三种层状材料的优点,其综合性能优于任一单一组分正极材料,存在明显的协同效应,通过调整镍钴锰三种过渡金属的含量在电化学活性和稳定性中找到平衡点,接近1:1:1的比例是二者兼顾的最佳比例。富锂的层状三元过渡金属正极材料 Li1+xNiyCozMnl-y-zO2 或 xLi2MnO3·（1-x）LiMO2（M=Ni,Co,Mn）的晶格结构特点是“多余的”锂离子取代过渡金属的位置,其实际比容量能够达到200-300 mAh g-1;但是,在循环过程中的首次库伦效率低、电压/容量严重衰减、高容量机制还不清楚等限制其大规模的实际应用。作为富锂的层状三元过渡金属正极材料的一个组分,Li2MnO3是其理想化的模型化合物,因为具有459 mAh g-1的高理论比容量而备受关注。结晶学纯相的、单斜结构的Li2MnO3在小于4.5 V的低电压下是电化学惰性的,但是其在电压高于4.5 V时会活化,因此,Li2MnO3的电化学活化研究可能对富锂材料的发展有重要的作用。另一种组分LiMO2（M=Ni,Co,Mn）是一种层状结构,具有比容量高、循环性能好和安全性好等优点;其合成路线主要是共沉淀-混锂-焙烧法,采用共沉淀法先制得镍钴锰三元前驱体,然后与锂盐充分混合,最后在高温下焙烧而制得三元材料。本文主要研究了模型化合物Li2MnO3的电化学活化机理以及其在Li2MnO3和LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2机械混合物体系中的高容量机制;并使用表面活化剂十二烷基硫酸钠（SDS）对 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 和 0.5Li2MnO3·0.5LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2（Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2）的前驱体进行表面修饰,探讨其对最终产物形貌的影响和电化学性能的提升作用。主要内容可以分为以下两个方面:（1）以碳酸锂和纳米二氧化锰为原材料,通过简单固相合成法制备出结晶性良好的Li2MnO3和LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2（NCM111）,使用亲水性的粘结剂海藻酸钠（Na/Alg）对Li2MnO3进行表面化学改性,其在电化学充放电过程中表现出一定程度的过度活化,证实了目前尚模棱两可的、高价锰Mnn+（n ≥ 5）参与的电化学活化过程。在2.5-4.7 V的电压范围内和20 mAg-1的电流密度下,Li2MnO3逐渐活化,在第147圈时达到195.6 mAh g-1的高可逆比容量,同时,此活化过程也能提升简单球磨混合物0.45Li2MnO3+0.55NCM111的库伦效率和放电比容量。与疏水性粘结剂PVDF相比,亲水性粘结剂Na/Alg对Li2MnO3组分的表面化学改性可能是解决晶格结构一体化的固溶体类正极材料的首圈库伦效率低、电压/容量持续衰减等缺陷的有效方法。（2）通过共沉淀-混锂-焙烧法制备出LiNi1/3Co1/3Mn1/3O（NCM）和0.5Li2MnO3·0.5LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2（LLO）,在共沉淀法制备镍钴锰三元前驱体的过程中,使用表面活化剂十二烷基硫酸钠（SDS）对其进行表面改性。添加SDS所制备出的LiN11/3Co1/3Mn1/3O2（SDS-NCM）与未添加SDS的NCM相比在形貌上具有更小的颗粒（NCM:450±100nm;SDS-NCM:250±40 nm）。SDS-NCM电极的CV测试中Ni2+/Ni4+电对的氧化/还原峰的之间的电势差比NCM电极的更小（NCM:0.28 V;SDS-NCM:0.18 V）,说明前者具有更小的电极极化、电化学反应的可逆性更好。在2.0-4.7 V的电压范围内和20 mA g-1的电流密度下循环120圈后,SDS-NCM的放电比容量仍保持在140.8 mAh g-1,其容量保持率达到76.4%,而NCM的放电比容量仅为104.3 mAh g-1,容量保持率为55.7%。对于0.5Li2MnO3·0.5LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2而言,添加SDS所制备出的SDS-LLO是立方块状的纳米晶粒,而未添加SDS制备出的LLO颗粒呈现不规则的形貌。在恒电流充放电循环过程中,SDS-LLO具有更高的电化学活性,在2.0-4.7V的电压范围内和20 mA g-1的电流密度下循环到120圈时达到235.3 mAh g-1的高比容量,远高于未添加SDS的LLO（188.5 mAh g-1）。
方迪[4]（2020）在《高电压锂离子二次电池正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的制备与改性》文中认为锂离子电池由于它的能量密度高,循环寿命长,低成本和环境友好性等特点而被认为是3 C电子产品和动力车辆的主要能源之一。正极材料是锂离子电池的主要组成部分之一,对电池性能的影响至关重要,例如会影响其电化学性能,热稳定性和安全性等。最近,整合了有序的层状结构的正极材料LiNixCoyMn1-x-yO2（0<x<1,0<y<1,x+y<1）,由于它们具有优异的电化学性能和出色的热稳定性而被被认为是一种极好的电池材料。特别是LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2（NCM523）正极材料,由于其卓越的综合性能而引起了学术界和工业界对它的关注。据悉,随着锰含量增加而镍含量减少,LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料相对于富镍材料的循环稳定性和热稳定性都明显增强,这使得LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料成为一种有前途和有竞争力的商业正极材料样品。为了制备便于广泛工业化生产的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料,本文通过固相法来制备LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料,并对其最佳制备工艺进行探究。为了减少LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料被电解液腐蚀的程度,进一步提高材料的电化学性能,运用金属氧化物Al2O3和V2O5分别对其包覆。为了提高包覆材料的导电性和LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的实际放电平台,用纳米壁球形LiVPO4F包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2。采用XRD、SEM、TEM和EDS对所合成材料的形貌结构进行分析,并通过恒流充放电测试和交流阻抗测试的电化学测试方法对材料的电化学性能进行研究。最终得到如下结论:1、类球形LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的制备工艺探究。在锂配比为1.05,预烧温度为450℃,预烧5 h,烧结温度为750℃,烧结13 h后,所得的类球形LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2具有最优的结构和电化学性能,分散性较好,显着提高了材料的结构稳定性,可有效抑制晶格中阳离子混排现象。其在0.1 C下的首次放电比容量为144.6 m Ah/g。2、金属氧化物包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料的最佳包覆量探究。（1）Al2O3包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的最佳包覆量。通过表面包覆Al2O3发现,Al2O3涂层可以减少充放电过程中活性物质的损失,缓解在循环过程中电解液与材料之间副反应的发生,当其包覆质量比为1%时,复合材料的倍率性能和循环稳定性最佳。0.1 C下的放电比容量为166.2 m Ah/g,0.5 C下循环180圈后,它的容量保持率为92.1%。（2）同理最终确定V2O5最佳包覆质量比为1%时,样品综合性能最优。0.1 C下的放电比容量为186.2 m Ah/g,0.5 C下循环180圈后,它的容量保持率为97.8%。3、纳米壁球形LiVPO4F/C的制备及最佳包覆量探究。（1）纳米壁球形LiVPO4F最佳烧结温度。通过溶胶凝胶法在750℃氮气中烧结的LiVPO4F/C样品具有最优纳米壁形貌和结晶性,其壁厚为100 nm左右,所制备样品成分更均匀,可防止胶体聚沉,能够有效防止V3+被空气氧化成V4+。（2）纳米壁球形LiVPO4F/C包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的最佳包覆量。通过XRD、SEM和EDS对不同包覆量样品进行物相分析,采用充放电测试和阻抗测试的电化学性能测试手段,最终确定最佳包覆量为用质量分数为4%的纳米壁球形LiVPO4F包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的样品综合性能最优。在0.5 C下循环180圈后,它的容量保持率为93.6%,0.1 C下的放电比容量为194.6 m Ah/g。
解艳芳[5]（2020）在《锂离子电池镍钴锰三元正极材料的制备及包覆改性研究》文中指出锂离子电池由于能量密度高、循环性能好和环境污染小等优势引起了人们的兴趣。正极材料是锂离子电池最重要的组成部分,是目前制约锂离子电池性能的关键因素之一。镍钴锰三元正极材料Li Ni0.5Co0.2Mn0.3O2（NCM523）由于其比容量髙、环境友好和低成本等优点被认为是最具发展潜力的锂离子电池正极材料之一,但也面临一些问题,如阳离子混排、电子导电率低、循环稳定性差等。高结晶材料能够降低阳离子混排,亚微米级结构的一次分散颗粒可以缩短锂离子及电子的扩散路径,提高锂离子输运能力;表面包覆则有利于稳定材料表面,提高其循环性能,有望部分解决镍钴锰三元正极材料所面临的问题:本论文从材料的合成设计出发,合成具有高结晶性亚微米级NCM523材料一次颗粒,探索高结晶性亚微米级一次颗粒和电极片包覆对NCM523材料性能的影响,主要研究内容如下:1.采用乙醇水溶液共沉淀法结合固相烧结技术制备了高结晶亚微米级NCM523一次分散颗粒,系统研究了碳酸钠和氨水分开滴加的加料方式在不同p H条件下对NCM523结构及性能的影响。该方法得到的材料表现出了优异的循环性能及倍率性能。NCM523-8在3.0-4.5 V区间0.2 C条件下首周放电比容量达193.6 m Ah g-1,循环100周后其容量保持率为91.25%。当倍率提高到5 C时,其放电比容量可达130 m Ah g-1。进一步测试表明具有完好的结晶特性及亚微米级的一次分散颗粒是其具有优异循环性能和倍率性能的主要原因。2.为了改善NCM523正极材料性能,进一步合成了暴露{010}面的NCM523颗粒,并系统研究了碳酸钠和氨水混合滴加的加料方式在不同p H条件下对NCM523结构、形貌及性能的影响。结果表明NCM-9材料由分散的粒子组成,一次颗粒的直径在0.3μm左右,材料具有好的结晶性及层状结构且阳离子混排最低。根据循环伏安法（CV）测试计算出NCM-9具有更大的锂离子扩散系数(7.523×10-8cm2s-1),在倍率为10 C时,其放电比容量达106.2 m Ah g-1。3.对NCM523电极进行石墨烯包覆改性,电化学测试结果表明,包覆后电极的倍率性能及循环性能明显改善。包覆0.5wt%的复合材料G3循环100次后容量保持率高达99%,而未包覆样品仅为74%。
杨广场[6]（2020）在《锂离子电池高镍正极材料(LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2)的表面改性及其电化学性能研究》文中认为近几十年来,由于人们日益关注全球变暖,温室气体排放以及化石燃料的枯竭,因此电动汽车（EV）受到广泛关注。考虑到减少CO2排放量和全球环境问题,电动汽车已被汽车行业广泛接受。锂离子电池具有轻巧,快速充电,高能量密度,低自放电和长寿命等特性,因此在电动汽车应用中受到了广泛的关注。电动汽车市场的急剧扩大则对正极材料能量密度提出了更为苛刻的要求。作为用于锂离子电池的高能量密度正极材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2具有良好的市场前景,相对于LiFePO4、LiCoO2这些传统的正极材料,具有更高的能量密度。但是,高镍正极材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2（NCM）还存在者一系列亟待解决的问题,例如首次放电容量损失严重、对存储环境极为苛刻以及在在循环过程中容易发生相变等,导致它们的使用寿命受到严重的限制。针对上述的一系列问题,我们在本文里采用包覆的手段对高镍正极材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2进行改性,并对其电化学性能进行了研究。具体研究结果如下:（1）LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2@Al2O3复合材料的制备及其电化学性能在这项研究中,我们采用溶胶-凝胶法在NCM材料表面合成了氧化铝（Al2O3）涂层。我们的研究表明,Al2O3涂层显着改善了NCM材料的容量保持率和倍率性能,并且其对空气中水分的耐受性明显提高。恒电流充放电测试表明2 wt%Al2O3包覆的样品具有最佳的电化学性能。它在1 C倍率、2.7-4.3 V的电位窗口内提供175 mAh/g的放电容量,优于原材料的171 mAh/g,并且经500圈循环后其容量保持率为80%,高于原材料的70%。此外,最佳样品在10 C倍率下具有152 mAh/g的高倍率容量,并且该值远高于原始样品。表征结果表明,改善的电化学性能可归因于Al2O3涂层和Al掺杂的协同效应。由Al3+取代Li+产生的扩大的层间距有利于锂离子扩散。此外,Al2O3保护层能阻碍电解质与活性材料的接触,使得电极结构的腐蚀有效地降低,进而抑制循环期间阻抗的增加。（2）LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2@LiAlO2复合材料的制备及其电化学性能在这项研究中,我们通过冷冻干燥和高温固相方法的结合在NCM表面引入少量的LiAlO2以改善其倍率和循环性能。X射线衍射（XRD）,X射线光电子能谱（XPS）,高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）和能量分散光谱（EDS）结果证实LiAlO2涂层牢固地包裹在NCM表面。改性NCM具有出色的倍率性能和优异的循环保持性。具体而言,涂覆有3 mol%LiAlO2的NCM材料在10 C的倍率下显示出163 mAh/g的放电容量,并且在1 C倍率（2.7-4.5 V）下500次循环后显示出84.0%的容量保持率。而原始NCM的容量保持率仅为41.2%。LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2@LiAlO2的优异电化学性能归因于LiAlO2表面涂层。在循环充电/放电期间,它抑制了活性材料与电解质之间的界面副反应,增强了电极/电解质界面之间的锂离子扩散,防止活性材料的粉碎。（3）LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2@Li2TiO3复合材料的制备及其电化学性能在这项研究中,我们通过冷冻干燥和高温固相方法的结合在NCM表面引入少量的Li2TiO3以改善其倍率和循环性能。透射电镜（TEM）分析表明,NCM球形颗粒完全被平均厚度为5 nm的结晶Li2TiO3覆盖。电化学测试表明,与原始材料相比,改性的NCM材料具有优异的可逆容量,良好的循环性能和倍率特性,并具有更高的锂离子扩散系数。特别是,1 mol%的Li2TiO3改性的NCM样品以1 C的倍率进行500个高压循环（截止电荷为4.5 V）后,容量保持率高达84.4%的。电化学性能的提高归因于去除锂残留物和独特的Li2TiO3结构。除去锂残留物可减少Li2O与电解质之间的副反应,而独特的Li2TiO3结构可缓冲循环过程中核和壳的体积变化,增强复合材料的锂离子扩散能力,并结合了Li2TiO3涂层和Ti掺杂的优势。
丁翔[7]（2020）在《锂离子电池锰基富锂相材料的制备与改性研究》文中研究表明目前,电动汽车消费市场存在的主要矛盾是消费者日益增长的续航里程需要和动力电池能量密度较低之间的矛盾,而动力电池能量密度受限的根本原因是商业化的锂离子电池中正负极材料的本征能量密度较低。本论文首选锂离子电池含锂态正极材料中能量密度最高、制备方法简单且价格低廉的锰基富锂相材料αLi2MnO3·（1-α）LiM02（M=Mn,Co,Ni）作为研究对象,通过表面包覆、离子掺杂以及材料复合等策略针对富锂相材料存在的首次库伦效率低、循环中电压降、循环/倍率性能差以及高低温性能差等关键性科学问题进行改性研究,为锰基富锂相正极材料能够在下一代高能量密度锂离子电池储能领域得到广泛应用提供实验参考。论文的第一章首先介绍了锂离子电池诞生的时代背景和锂离子电池的工作原理,接着对几种重要的正极材料和负极材料的结构、优缺点以及改性策略进行了扼要的综述,最后确定了本论文的选题背景以及研究内容。第二章总结了实验中用到的药品和实验仪器,介绍了锂离子电池组装以及电化学性能测试的方法。第三章通过γ-MnO2前驱体法辅以固相烧结制备了富锂相正极材料Li1.2Ni0.2Mn0.6O2,探索了富锂相表面残锂的成分,并采用Ni/Mn醋酸盐对富锂相进行包覆以消除表面残锂并形成尖晶石包覆层,最终获得了富锂相材料综合性能的极大提高。第四章采用溶胶凝胶法合成了富锂相纳米颗粒Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2（Li-rich）,通过LiPF6原位分解在富锂相颗粒表面形成了均匀、较薄的LiF包覆层,探索了 LiF包覆对富锂相形貌、结构的影响以及对其电化学性能的改善机制。第五章利用NaF对富锂相Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2进行表面包覆改性,研究了双梯度改性背后的Li+/Na+交换机理,探索了梯度掺杂的深度范围,优化出了最佳的包覆量并得到了具有优异电化学性能的改性富锂相材料。第六章对第五章中NaF包覆富锂相的研究进行了拓展,采用了 KF包覆富锂相Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2材料,探索了 Li+/K+交换机理并同样得到了双梯度包覆改性的结果,优化了包覆量,获得了富锂相的循环、倍率等电化学性能的改善。第七章对富锂相Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2进行了 Cs掺杂研究,探索了 Cs掺杂对富锂相锂层层间距的影响,优化了掺杂量,实现了富锂相材料倍率性能的较大改善。第八章针对富锂相Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2材料的首次库伦效率进行了改善,将缺锂相Cr2O5正极材料与富锂相进行物理混合作为电极材料,系统探索了复合电极组装成的半电池的首次库伦效率;并基于库伦效率匹配机制,将复合电极与Li4Ti5O12负极组装了全电池,探索了 Cr2O5对富锂相首次库伦效率的补偿机制,为富锂相材料全电池的设计提供了重要的参考价值。最后,第九章对全文进行了总述,总结了创新点和不足之处,给出了未来进一步的工作规划。
冯耀华[8]（2020）在《高镍型锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2制备及改性》文中指出随着新能源汽车对动力电池的续航里程和能量密度要求的不断提高,对高镍三元正极材料的性能也提出了更高的要求。因此,本文以高镍型锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（NCM811）为研究对象,通过对合成工艺优化,对制备的正极材料NCM811改性以期得到较高的电化学性能。对制备的NCM811正极材料进行结构、形貌及电化学性能等方面的表征和分析,为NCM811的产业化生产及应用提供技术支持。主要内容及结果如下:（1）采用单釜连续工艺合成了前驱体Ni0.8Co0.1Mn0.1（OH）2,通过实验确定了合成前驱体的最佳工艺条件,解决了间歇式生产工艺存在的生产效率低的问题。研究结果表明,通过调节搅拌速度、反应温度、反应pH值和络合剂用量等条件,可以得到形貌均一、由纳米级厚度的片状一次粒子团聚而成的类球形Ni0.8Co0.1Mn0.1（OH）2前驱体;配锂后在氧气气氛下经高温烧结得到的NCM811产物颗粒仍保持类球形。并且,NCM811颗粒是由300-800 nm的一次晶粒堆积形成的二次粒子,材料晶体生长完全,I（003）/I（104）的值达到1.69,具有较高的结晶度,且振实密度可达2.1 g cm-3。得到的NCM811样品在充放电倍率为0.1 C和电压范围为2.7-4.3 V时,其首次放电比容量和库伦效率分别可达到198.7 mAh g-1和85.9%;经20次循环后放电比容量和容量保持率分别为184.8 mAh g-1和90.3%。（2）针对国内高镍型镍钴锰三元前驱体制备工艺存在的关键和共性的技术难题,采用四釜串联连续合成-分级沉淀的工艺技术来提高反应过程的固含量,实现了高镍型三元前驱体合成过程中成核与生长的精准控制,有效解决了高镍型三元前驱体在制备过程中粒度控制难、产品微观形貌不规则的问题。研究表明,制备的材料具有优良的电化学性能,在2.7-4.3 V的电压范围内,0.1 C和0.5 C的倍率下,首次放电比容量分别可达到202 mAh g-1和188 mAh g-1,且具有较好的稳定性和一致性,对实际生产具有一定的指导作用。（3）研究了烧结工艺对NCM811正极材料形貌、结构以及电化学性能的影响。通过研究不同前驱体指标与正极材料指标的内在关联性,掌握前驱体关键参数指标与正极材料性能发挥的内在规律,得到最佳的烧结工艺:锂配比为1.06,烧结工艺如下,在氧气流量为45 L h-1的气氛下,第一阶段从室温升温至750?C,升温速率5?C min-1,750?C下保温4 h;第二阶段从750?C升温至845?C,升温速率1?C min-1,845?C下保温12 h,然后自然冷却至室温。采用该烧结工艺制备的NCM811正极材料电化学性能优良,测试结果表明样品在2.7-4.3 V的电压范围内于0.1 C和0.2 C倍率下的首次放电比容量分别可达190 mAh g-1和180 mAh g-1以上。在0.2 C时,经过100次循环后,容量保持率为94.5%。（4）针对NCM811材料存在的Li+/Ni2+混排严重、表面残碱易与电解液发生副反应等问题,选用Al2O3为包覆材料,对NCM811材料进行包覆改性。通过对不同Al2O3包覆量的对比,优选出2 wt.%Al2O3包覆量的NCM811材料具有最优的电化学性能。研究结果表明,该材料具有最低的阳离子混排程度,在2.7-4.3 V的电压范围内,0.1 C时首次库伦效率为89.8%,明显高于未包覆样品的库伦效率（84.5%）;0.5 C的倍率循环100次后,放电比容量为162.2 mAh g-1,容量保持率为82.67%。这主要是由于2 wt.%包覆量的样品表面形成的薄且致密的Al2O3包覆层,不仅有效减少了材料中Li+/Ni2+的混排程度,抑制了材料表面从层状结构向尖晶石相和盐岩相的转变;而且有效抑制了材料表面残碱与电解液之间的副反应和电解液中HF对材料表层的腐蚀,最终提高了材料的电化学性能。该合成方法简单有效,适合工业化生产。（5）研究了NCM811材料在充放电过程中,不同的循环倍率下正极材料的结构演变和电池性能之间的关系。研究发现,在1 C的低循环倍率下,材料中会产生更多的锂空位,进而使材料发生层状结构到岩盐相的转变。同时生成的不可逆的岩盐相在一定程度上抑制了材料表面副反应的发生,保持了材料在循环过程中的完整性,进而提高了材料的电化学性能。而在2 C的较高循环倍率下,由于材料中没有足够多的锂空位,材料会发生从层状结构到不稳定尖晶石结构的转变,严重破坏材料的结构,阻碍锂离子的传输,降低材料的循环稳定性。电化学测试结果进一步证明了上述论断,在1 C的倍率下,NCM811材料经过300次循环后,容量保持率为78.23%,远远高于在较高倍率（2 C）下的容量保持率（65.76%）。
李文明[9]（2020）在《高镍三元与富锂锰基锂离子电池正极材料的制备及其性能研究》文中进行了进一步梳理随着电动汽车、便携式电器和智能电网存储的快速发展和应用,环保和能源问题日益凸显,减少对环境的污染同时又能满足人类增长的能源需求是一个极具挑战性的难题。锂离子电池的高能量和功率密度以及较好的安全稳定性,受到人们的高度关注。正极材料的各方面性能是锂离子电池的关键之一。现有的正极材料,如钴酸锂和磷酸铁锂等,其能量密度难以适应人类对能源需求的日益增长。因此,更高能量密度的锂离子电池正极材料成为研究者致力研发的方向,镍钴锰酸锂和富锂锰基正极材料因具有较高的比容量而引起了研究者的广泛关注。本论文的主要目的是合成高性能的锂离子电池正极材料,选择高镍三元LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2和富锂0.5Li2MnO3·0.5LiCo0.5Mn0.5O2材料为研究对象,系统地开展了材料的制备、表征与性能调控研究,为研究制备高性能的锂离子电池正极材料提供实验基础和理论依据。锂离子电池高镍正极材料(LiNi1-x-yCoxMnyO2,x≥0.5)以其高容量、低成本等优点成为锂离子电池正极材料的研究热点。然而,由于表面Ni4+与电解液的反应,导致高镍正极材料的循环性变差。本文提出了一种有效地解决这一问题的方法,即设计内部富镍、外部贫镍的梯度材料。通过内层富镍外层富锰的材料设计,能有效缓解Ni4+与电解液的副反应,提升材料的结构稳定性,改善材料倍率性能和循环性能。通过合理设计的氢氧化物共沉淀工艺,对制备过程中的原材料溶液和进料方式进行了精确的设计,调节不同反应时间的金属离子浓度,利用相同的原材料和反应时间制备了成功地合成了不同梯度浓度的LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2（NCM622）材料,镍锰的原子比从内核到外壳呈线性下降)。结果表明,不同梯度浓度对NCM622材料的微观结构和电化学性能有显着影响。GC3.5型（Mn的最终原子比例为3.5）NCM622以最佳梯度浓度制备的正极材料具有优良的电化学性能,在0.2 C速率下放电容量超过176 m Ah g-1,在1 C下100次循环后容量保持率高达94%。采用共沉淀制备技术,通过优化前驱体制备工艺中的参数与工艺流程,调控沉淀过程以及制备条件,制得尺寸、形貌、结构均匀的准球形镍钴锰GC3.5型NCM622三元正极材料。借助正交试验设计,利用极差法对试验结果进行了分析,表明各个因素对振实密度影响的主次顺序为反应时间、氨水浓度、搅拌速度、p H。确定了最佳水平组为反应时间16 h,氨水浓度0.5 mol L-1,搅拌速度600 r min-1,p H为11。最佳水平组制备的GC3.5球形前驱体,球形度好,平均粒径为6.6μm,表面平整,二次颗粒团聚少,加工性能优异,振实密度为2.08 g cm-3。在0.2 C放电倍率下,材料的放电比容量分别为175 m Ah g-1;材料的20 C/0.2 C放电比容量比为70%;在200次循环后容量保持率87.5%。根据优化后梯度镍钴锰酸锂制备工艺,完成了锂离子电池三元正极材料(LiNi1-x-yCoxMnyO2)制备放大实验研究工作,批次产量5 kg以上,以所制备的高比容量三元正极材料制造不同规格的实验软包电池,电化学性能良好。采用简易的草酸盐分步共沉淀的方法,基于非平衡质量扩散原理,首先制备出Co0.5Mn0.5C2O4,接着以此为模板经分步共沉淀合成Ni0.6Co0.2Mn0.2C2O4前驱体,由于奥斯瓦尔德熟化过程的作用,一次棒状颗粒直径变大且转换成空心结构,混锂烧结后即得到锂离子电池球形LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2正极材料。该材料是由形状均匀的一次棒状粒子发散式组装而成的二次规则球形颗粒,一次棒状粒子间存在间隙,粒径为6-8μm左右。材料的一次粒子细管之间的缝隙,增大了材料的比表面积,使得材料与电解液的接触面积增大,缩短了锂离子在材料颗粒内部的迁移距离,从而有利于快速充放电和倍率性能的发挥;材料一次粒子之间的缝隙和空心结构能够缓冲材料在充放电过程中的体积变化,减轻结构变形,避免产生颗粒内微裂纹等,从而提高循环性能。在0.2 C放电倍率下,材料的放电比容量分别为180.6 m Ah g-1;材料的2 C/0.2 C放电比容量比为81.6%,10 C/0.2 C放电比容量比的77.2%;在100个循环后容量仍保持在150.6 m Ah g-1,容量保持率94.2%。采用简易的草酸盐共沉淀方法,通过调节搅拌速度的反应条件,利用溶液剪切力对样品形貌的影响,结合后续混锂焙烧分别制备了多种形貌的锂离子电池0.5Li2MnO3·0.5LiCo0.5Mn0.5O2富锂锰基正极材料。结果表明:在低搅拌转速条件下共沉淀法制备的样品呈规则球状形貌,球体是由许多棒状一次粒子聚集而成,一次棒状粒子之间存在较多缝隙,为电解液扩散提供便捷通道,有助于锂离子在材料内部的迅速传输和扩散,从而发挥出优异的电化学性能。球状颗粒样品展现出了更高的振实密度（1.7 g cm-3）和更优异的电化学性能:0.2 C倍率条件下首次放电比容量为233.8 m Ah g-1,2 C/0.2 C放电比容量比值为62.2%,0.5 C循环100次容量保持率为90.8%,倍率性能和循环稳定性能优异。
陈瑶[10]（2020）在《NCM811正极材料的制备、储能及其老化失效仿真》文中认为层状三元正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2具有较高的放电比容量和低廉的制备成本,且循环性能和热稳定性优异,在新能源汽车以及3C领域的应用前景光明。但其镍含量较高,LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的阳离子混排现象严重且在充电过程中容易发生相变,所以研究和提升其电化学性能至关重要。本文采用高温固相烧结法制备得到LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料,并对其制备工艺参数进行优化,同时也研究了不同电解液对其电化学性能的影响。此外,又对其进行TiP2O7的包覆改性研究,最后利用COMSOL软件模拟分析LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2在不同环境温度下的容量衰减行为以及电池内部的热效应。相关研究及结论如下:（1）通过优化LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的制备工艺参数,发现较高的烧结温度可以改善材料中一次颗粒大小以及二次颗粒的球形度,且合适的配锂量有利于改善LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2中的阳离子混排程度。以烧结温度为810℃,配锂量为1.06制备的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2综合电化学性能最佳,经100个循环后的放电比容量为195.6 m Ah/g。此外,本文研究了电解液成分对电化学性能的影响,发现随着电解液中EC成分的增加,材料表面会形成钝化膜,增加溶液粘度,从而降低Li+的迁移率。（2）通过湿化学包覆法制备TiP2O7包覆的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料,发现TiP2O7包覆层并未对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的结构产生影响。适量的TiP2O7包覆可以有效避免正极材料被电解液腐蚀,从而改善材料的循环性能和倍率性能。研究表明包覆量为1.0 wt.%的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2阳离子混排程度最小,在0.1C电流密度下的首次放电比容量高达236.3 m Ah/g,库伦效率也提高至86.8%。当TiP2O7的包覆量过多时（1.5 wt.%）,较厚的包覆层会增加Li+的扩散距离,降低材料颗粒间的电子导电性,导致电化学性能下降。（3）通过建立一维电化学模型,分析LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2在不同环境温度下的容量衰减现象,发现较高的环境温度可以增加电解质及电极材料的电化学活性,从而提升LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的电化学性能。此外,电池内部电解质体积分数的变化与其电极表面形成SEI的速率存在因果关系,即SEI膜形成的速率较快时,对应的电解质体积分数会明显降低。（4）通过有限元法仿真LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料在充放电过程中的浓度场以及温度场的变化,发现电池内部的电解质盐浓度呈自上而下的梯度分布,而温度呈环状梯度分布。此外,本文添加了域点探针探测不同位置的变化规律,揭示了正极材料中化学反应与温度之间存在着一定的耦合对应关系。
二、锂离子电池正极材料LiNi_(0.5)Co_(0.5)O_2的制备及性能（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、锂离子电池正极材料LiNi_(0.5)Co_(0.5)O_2的制备及性能（论文提纲范文）
（1）锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的合成及电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池正极材料概述 |
| 1.2.1 锂离子电池构成及工作原理 |
| 1.2.2 锂离子电池正极材料发展进程 |
| 1.3 锂离子电池正极材料的基本要求 |
| 1.4 锂离子电池正极材料简介 |
| 1.4.1 橄榄石型LiFePO_4材料 |
| 1.4.2 尖晶石型LiMn_2O_4材料 |
| 1.4.3 层状LiCoO_2、LiNiO_2 |
| 1.5 LiNi_xCo_yMn_zO_2材料 |
| 1.5.1 制备方法 |
| 1.5.2 存在的问题及改性方法 |
| 1.6 本文选题意义及研究内容 |
| 第二章 实验材料与研究方法 |
| 2.1 主要化学试剂和设备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 电极和电池的制作及性能表征 |
| 2.2.1 电池正极材料的制备 |
| 2.2.2 电池极片的制作 |
| 2.2.3 扣式电池的组装 |
| 2.3 材料性能的表征 |
| 2.3.1 物理性能表征 |
| 2.3.2 电化学性能表征 |
| 第三章 共沉淀法合成Ni_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)(OH)_2前驱体 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 底液氨水浓度对前驱体合成及材料性能的影响 |
| 3.2.1 不同的Ni_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)(OH)_2前驱体合成 |
| 3.2.2 底液氨水浓度对Ni_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)(OH)_2形貌和结构的影响 |
| 3.2.3 底液氨水浓度对LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2电化学性能的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 高温烧结制备LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正极材料 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 过锂量对LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2材料性能的影响探究 |
| 4.2.1 物理性能的研究 |
| 4.2.2 电化学性能的研究 |
| 4.3 煅烧温度对LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2材料性能的影响探究 |
| 4.3.1 物理性能的研究 |
| 4.3.2 电化学性能的研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录 A 攻读硕士期间的学术成果 |
| 附录 B 参与科研项目 |
| 附录 C 硕士期间获奖情况 |
（2）锂离子电池正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的制备与改性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池的概况 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展概况 |
| 1.2.2 锂离子电池的结构和工作原理 |
| 1.3 锂离子电池正极材料介绍 |
| 1.3.1 钴酸锂正极材料 |
| 1.3.2 锰酸锂正极材料 |
| 1.3.3 磷酸铁锂正极材料 |
| 1.3.4 层状LiNi_(1-x-y)Co_xMn_y正极材料 |
| 1.4 层状三元材料Li(Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3))O_2 |
| 1.4.1 层状三元材料Li(Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3))O_2存在的问题 |
| 1.4.2 Li(Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3))O_2的合成方法 |
| 1.4.3 Li(Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3))O_2改性方法 |
| 1.5 课题研究的依据与研究内容 |
| 1.5.1 课题的研究依据 |
| 1.5.2 课题的研究内容 |
| 第二章 实验方法与表征手段 |
| 2.1 实验原料与设备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 实验样品的制备和扣式电池的组装 |
| 2.2.1 Li(Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3))O_2样品的制备 |
| 2.2.2 电极片的制备 |
| 2.2.3 扣式电池的组装 |
| 2.3 材料的表征手段 |
| 2.3.1 X射线衍射 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜 |
| 2.4 材料的电化学性能测试 |
| 2.4.1 恒流充放电测试 |
| 2.4.2 循环伏安法 |
| 2.4.3 交流阻抗法 |
| 第三章 配锂量对Li(Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3))O_2正极材料的性能影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验与表征 |
| 3.3 结构与形貌分析 |
| 3.3.1 结构分析 |
| 3.3.2 形貌分析和元素分布 |
| 3.4 材料的电化学性能 |
| 3.4.1 首次充放电性能分析 |
| 3.4.2 循环性能分析 |
| 3.4.3 倍率性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 烧结温度对Li(Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3))O_2正极材料的性能影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验与表征 |
| 4.3 Li(Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3))O_2材料的结构与形貌分析 |
| 4.3.1 Li(Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3))O_2结构分析 |
| 4.3.2 形貌分析和元素分布 |
| 4.4 Li(Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3))O_2材料的电化学性能 |
| 4.4.1 首次充放电性能分析 |
| 4.4.2 循环性能分析 |
| 4.4.3 倍率性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 Li(Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3))O_2材料的Al~(3+)掺杂改性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 结构与形貌分析 |
| 5.3.1 结构分析 |
| 5.3.2 形貌分析和元素分布 |
| 5.4 Al离子掺杂对电化学性能的影响 |
| 5.4.1 首次充放电性能分析 |
| 5.4.2 循环性能曲线分析 |
| 5.4.3 倍率性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文情况 |
（3）富锂过渡金属氧化物的制备及其电化学性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 层状锂离子电池正极材料 |
| 1.2.1 层状钴酸锂(LiCoO_2)材料 |
| 1.2.2 层状镍酸锂(LiNiO_2)材料 |
| 1.2.3 镍钴锰三元材料 |
| 1.3 富锂锰基层状氧化物 |
| 1.4 锂过渡金属氧化物的表面修饰和形貌调控 |
| 1.4.1 表面修饰 |
| 1.4.2 形貌调控 |
| 1.5 本论文的选题思路和主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 Li_2MnO_3和LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O)2的制备及其混合体系中的电化学性能提升机制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂和仪器 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.2.3 样品表征 |
| 2.2.4 电化学性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 Li2MnO3的结构性质 |
| 2.3.2 Li2MnO3的电化学性能 |
| 2.4 本章总结 |
| 参考文献 |
| 第三章 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2和0.5Li_2MnO_3·0.5LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的优化制备及其电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂和仪器 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.2.3 样品表征 |
| 3.2.4 电化学性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 晶体的结构性质 |
| 3.3.2 材料的电化学性能 |
| 3.4 本章总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）高电压锂离子二次电池正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的制备与改性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池 |
| 1.3 锂离子电池组成 |
| 1.3.1 阳极 |
| 1.3.2 电解质 |
| 1.3.3 正极 |
| 1.3.4 复合电极 |
| 1.4 适用于大功率应用的锂离子电池 |
| 1.5 改善高压正极性能 |
| 1.5.1 涂覆高压正极 |
| 1.5.1.1 无机涂层 |
| 1.5.1.2 碳涂层 |
| 1.5.1.3 有机涂料 |
| 1.5.2 电解质添加剂 |
| 1.6 镍钴锰酸锂正极材料面临的问题 |
| 1.7 论文的研究内容与意义 |
| 第2章 实验与表征 |
| 2.1 实验药品与仪器 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 材料的物相表征 |
| 2.2.1 差热-热重分析 |
| 2.2.2 X射线衍射 |
| 2.2.3 扫描电子显微镜 |
| 2.2.4 透射电子显微镜 |
| 2.2.5 X射线光电子能谱 |
| 2.3 材料的电化学性能表征 |
| 2.3.1 电池的制备 |
| 2.3.2 充放电测试 |
| 2.3.3 交流阻抗测试 |
| 第3章 LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2正极材料的制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验原理 |
| 3.3 实验部分 |
| 3.3.1 镍钴锰酸锂正极材料的合成 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 最佳预烧温度的确定 |
| 3.4.2 NCM523 的制备与预烧时间的关系 |
| 3.4.2.1 XRD分析 |
| 3.4.2.2 SEM分析 |
| 3.4.2.3 充放电测试 |
| 3.4.3 NCM523 的制备与烧结温度的关系 |
| 3.4.3.1 XRD分析 |
| 3.4.3.2 SEM分析 |
| 3.4.3.3 充放电测试 |
| 3.4.4 NCM523 的制备与烧结时间的关系 |
| 3.4.4.1 XRD分析 |
| 3.4.4.2 SEM分析 |
| 3.4.4.3 充放电测试 |
| 3.4.5 NCM523 的制备与锂含量的关系 |
| 3.4.5.1 XRD分析 |
| 3.4.5.2 SEM分析 |
| 3.4.5.3 充放电测试 |
| 3.4.6 优化条件下制备的材料物相分析 |
| 3.4.6.1 EDS分析 |
| 3.4.6.2 XPS分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 金属氧化物包覆LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的制备与研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 异丙醇铝包覆LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的制备与研究 |
| 4.2.1 异丙醇铝包覆LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的制备 |
| 4.2.2 异丙醇铝包覆LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的物相表征 |
| 4.2.2.1 XRD分析 |
| 4.2.2.2 SEM分析 |
| 4.2.2.3 EDS分析 |
| 4.2.3 异丙醇铝包覆LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的电化学性能测试 |
| 4.2.3.1 充放电测试 |
| 4.2.3.2 阻抗测试 |
| 4.3 V_2O_5包覆LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的制备与研究 |
| 4.3.1 V_2O_5包覆LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的制备 |
| 4.3.2 V_2O_5包覆LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的物相表征 |
| 4.3.2.1 XRD分析 |
| 4.3.2.2 SEM分析 |
| 4.3.2.3 EDS分析 |
| 4.3.3 V_2O_5包覆LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的电化学性能测试 |
| 4.3.3.1 充放电测试 |
| 4.3.3.2 阻抗测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 LiVPO_4F/C包覆LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的制备与研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 LiVPO_4F/C的制备与研究 |
| 5.2.1 LiVPO_4F/C的制备 |
| 5.2.2 LiVPO_4F/C的物相表征 |
| 5.2.2.1 XRD分析 |
| 5.2.2.2 形貌分析 |
| 5.2.2.3 EDS分析 |
| 5.3 LiVPO_4F/C包覆的制备与研究 |
| 5.3.1 LiVPO_4F/C包覆LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的制备 |
| 5.3.2 LiVPO_4F/C包覆LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的物相表征 |
| 5.3.2.1 XRD分析 |
| 5.3.2.2 SEM分析 |
| 5.3.2.3 EDS分析 |
| 5.3.3 LiVPO_4F/C包覆LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的电化学性能测试 |
| 5.3.3.1 充放电测试 |
| 5.3.3.2 阻抗测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）锂离子电池镍钴锰三元正极材料的制备及包覆改性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池概述 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展 |
| 1.2.2 锂离子电池结构及工作原理 |
| 1.3 锂离子电池正极材料研究概况 |
| 1.3.1 层状结构正极材料LiMO_2(M=Co、Ni、Mn) |
| 1.3.2 尖晶石型结构正极材料(LiMn_2O_4、LiN_(i0.5)Mn_(1.5)O_4) |
| 1.3.3 橄榄石结构正极材料LiFePO_4 |
| 1.4 三元正极材料LiNi_xCo_yMn_zO_2的研究概述 |
| 1.4.1 三元正极材料LiNi_xCo_yMn_zO_2的结构及性质 |
| 1.4.2 三元正极材料LiNi_xCo_yMn_zO_2的合成方法 |
| 1.4.3 三元正极材料LiNi_xCo_yMn_zO_2存在的问题与改性研究 |
| 1.5 本论文主要研究内容 |
| 第二章 材料制备与表征 |
| 2.1 材料制备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.1.3 材料的合成 |
| 2.2 材料结构、组分及形貌表征 |
| 2.2.1 X射线衍射(XRD)测试 |
| 2.2.2 能谱(EDS)及扫描电子显微镜(SEM)分析测试 |
| 2.2.3 透射电子显微镜(TEM)测试 |
| 2.3 电池组装及电化学性能测试 |
| 2.3.1 电极片的制备 |
| 2.3.2 电池组装 |
| 2.3.3 电化学性能测试 |
| 第三章 高结晶亚微米级LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的制备及电化学性能 |
| 3.1 材料的制备 |
| 3.2 LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的物化特性表征和电化学性能的测试 |
| 3.2.1 XRD表征 |
| 3.2.2 SEM、EDS分析 |
| 3.2.3 TEM分析 |
| 3.2.4 电化学性能测试 |
| 3.3 LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2正极片循环后的形貌、结构表征 |
| 3.3.1 LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2正极片充放电循环后的表面形貌变化 |
| 3.3.2 LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2正极片充放电循环后的结构变化 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 暴露{010}面的LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2及其电化学性能 |
| 4.1 材料的制备 |
| 4.2 LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的物化特性表征及分析 |
| 4.2.1 XRD表征 |
| 4.2.2 SEM分析 |
| 4.2.3 TEM、EDS分析 |
| 4.3 LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的电化学性能测试 |
| 4.3.1 恒流充放电测试 |
| 4.3.2 循环伏安测试 |
| 4.3.3 交流阻抗谱测试 |
| 4.4 石墨烯包覆LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2电极片的制备及电化学性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间发表论文情况 |
| 参与科研项目 |
（6）锂离子电池高镍正极材料(LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2)的表面改性及其电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 锂离子电池概述 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展及应用 |
| 1.2.2 锂离子电池的组成及工作原理 |
| 1.3 锂离子电池正极材料 |
| 1.3.1 LiCoO_2型层状结构正极材料 |
| 1.3.2 LiNiO_2型层状正极材料 |
| 1.3.3 LiMn_2O_4型尖晶石正极材料 |
| 1.3.4 LiFePO_4 型橄榄石正极材料 |
| 1.3.5 LiNi_xCo_yMn_(1-x-y)O_2 型层状结构正极材料 |
| 1.4 LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2 三元正极材料的制备方法 |
| 1.4.1 共沉淀法 |
| 1.4.2 溶胶-凝胶法 |
| 1.4.3 高温固相法 |
| 1.4.4 喷雾干燥法 |
| 1.4.5 水热法 |
| 1.5 LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2 三元正极材料的改性研究 |
| 1.5.1 元素掺杂改性 |
| 1.5.2 表面包覆改性 |
| 1.5.3 特殊结构设计与改性 |
| 1.6 课题的研究意义和主要内容 |
| 1.6.1 课题的研究意义 |
| 1.6.2 本论文研究的主要内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 实验材料和测试方法 |
| 2.2 主要仪器和设备 |
| 2.3 材料的表征和分析 |
| 2.3.1 X射线粉末衍射仪(XRD) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.4 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.3.5 热重分析(TG) |
| 2.3.6 金属元素分析(ICP-AES) |
| 2.3.7 能谱分析(EDS) |
| 2.4 扣式锂离子电池的装配 |
| 2.5 电化学性能测试 |
| 2.5.1 充放电性能测试 |
| 2.5.2 循环伏安及交流阻抗测试 |
| 第三章 Al_2O_3 表面改性LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2 材料的制备及电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 实验药品 |
| 3.2.2 主要实验仪器 |
| 3.2.3 LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2@Al_2O_3 复合材料的制备 |
| 3.2.4 LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2@Al_2O_3 复合材料的表征 |
| 3.2.5 电池组装 |
| 3.2.6 电化学性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2@Al_2O_3 复合材料的定性分析 |
| 3.3.2 LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2@Al_2O_3 复合材料的微观形貌分析 |
| 3.3.3 LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2@Al_2O_3 复合材料的电化学性能分析 |
| 3.3.4 半电池循环后正极片的结构分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 LiAlO_2 表面改性LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2 材料的制备及电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 实验药品 |
| 4.2.2 主要实验仪器 |
| 4.2.3 LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2@LiAlO_2 复合材料的制备 |
| 4.2.4 LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2@LiAlO_2 复合材料的表征 |
| 4.2.5 电池组装 |
| 4.2.6 电化学性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2@LiAlO_2 复合材料的定性及定量分析 |
| 4.3.2 LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2@LiAlO_2 复合材料的微观形貌分析 |
| 4.3.3 LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2@LiAlO_2 复合材料的电化学性能分析 |
| 4.3.4 半电池循环后正极片的结构表征 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 Li_2TiO_3 表面改性LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2 材料的制备及电化学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 实验药品 |
| 5.2.2 主要实验仪器 |
| 5.2.3 LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2@Li_2TiO_3 复合材料的制备 |
| 5.2.4 LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2@Li_2TiO_3 复合材料的表征 |
| 5.2.5 电池的组装 |
| 5.2.6 电化学性能测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2@Li_2TiO_3 复合材料的定性及定量分析 |
| 5.3.2 LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2@Li_2TiO_3 复合材料的微观形貌分析 |
| 5.3.3 LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2@Li_2TiO_3 复合材料的电化学性能分析 |
| 5.3.4 半电池循环后正极片的结构分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）锂离子电池锰基富锂相材料的制备与改性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池的构成与工作原理 |
| 1.3 锂离子电池正极材料概述 |
| 1.3.1 橄榄石型LiFePO_4材料 |
| 1.3.2 尖晶石型LiM_2O_4(M=Mn,Ni)材料 |
| 1.3.3 层状LiCoO_2材料 |
| 1.3.4 层状三元LiMO_2(M=Ni,Co,Mn,Al)材料 |
| 1.3.5 层状富锂相αLi_2MnO_3·(1-α)LiMO_2 (M=Ni,Mn,Co)材料 |
| 1.4 锂离子电池负极材料概述 |
| 1.5 本论文的选题背景与研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验仪器与方法 |
| 2.1 药品名单 |
| 2.2 实验仪器和方法 |
| 2.2.1 材料合成设备 |
| 2.2.2 电极片制备和电池组装 |
| 2.2.3 电池电化学性能测试 |
| 2.2.4 样品表征分析方法 |
| 第三章 富锂相的镍锰尖晶石包覆改性及其电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 材料制备 |
| 3.2.2 材料的物化结构表征 |
| 3.2.3 材料的电化学性能表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 材料的结构形貌 |
| 3.3.2 改性前后材料的电化学性能 |
| 3.3.3 富锂相表面残锂的探究 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 富锂相的原位LiF包覆及其电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 材料制备 |
| 4.2.2 材料物相表征 |
| 4.2.3 材料电化学性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 改性前后LLO的结构形貌 |
| 4.3.2 改性前后LLO的电化学性能 |
| 4.3.3 循环后样品的结构形貌 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 富锂相表面Li~+/Na~+交换形成双梯度包覆研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 材料制备 |
| 5.2.2 材料结构表征 |
| 5.2.3 材料的电化学性能表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 改性前后LLO的结构 |
| 5.3.2 Li~+/Na~+交换的证据 |
| 5.3.3 材料的电化学性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 富锂相表面Li~+/K~+交换形成双梯度包覆研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 材料制备 |
| 6.2.2 材料物相表征 |
| 6.2.3 材料电化学性能测试 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 改性前后LNCM的结构形貌 |
| 6.3.2 Li~+/K~+交换的证据 |
| 6.3.3 改性前后LNCM的电化学性能 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 Cs掺杂富锂相及其电化学性能研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.2.1 材料制备 |
| 7.2.2 材料物性表征 |
| 7.2.3 材料电化学性能表征 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 材料的结构形貌 |
| 7.3.2 材料的电化学性能 |
| 7.3.3 材料的锂离子扩散系数 |
| 7.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第八章 基于库伦效率匹配的富锂相@Cr_2O_5//Li_4Ti_5O_(12)全电池研究 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 实验部分 |
| 8.2.1 材料制备 |
| 8.2.2 材料物性表征 |
| 8.2.3 材料电化学性能表征 |
| 8.3 结果与讨论 |
| 8.3.1 材料的结构形貌 |
| 8.3.2 材料的电化学性能 |
| 8.3.3 Cr_2O_5对LNCM库伦效率补偿的机理探究 |
| 8.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第九章 论文总结与未来工作展望 |
| 9.1 本论文创新点 |
| 9.2 本论文不足之处 |
| 9.3 未来工作展望 |
| 在读期间获得的学术成果 |
| 致谢 |
（8）高镍型锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2制备及改性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池概述 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展历程 |
| 1.2.2 锂离子电池的工作原理 |
| 1.2.3 锂离子电池的构成 |
| 1.2.4 锂离子电池正极材料研究 |
| 1.3 镍钴锰三元正极材料的研究 |
| 1.3.1 镍钴锰三元正极材料的研究历程 |
| 1.3.2 镍钴锰三元正极材料的结构 |
| 1.3.3 镍钴锰三元正极材料的分类 |
| 1.4 高镍型LiNi_(0.8)Mn_(0.1)Co_(0.1)O_2 正极材料的研究进展 |
| 1.4.1 高镍型镍钴锰三元正极材料的晶体结构特征 |
| 1.4.2 高镍型镍钴锰三元正极材料过渡元素特征 |
| 1.4.3 高镍型镍钴锰三元正极材料的制备方法 |
| 1.4.4 高镍型镍钴锰三元正极材料的改性研究进展 |
| 1.4.5 总结与展望 |
| 1.5 本论文的研究意义和研究内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 研究路线 |
| 第2章 实验材料及表征方法 |
| 2.1 实验材料与设备 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 材料分析表征方法 |
| 2.2.1 电感耦合等离子体发射光谱(ICP)分析 |
| 2.2.2 粒度分布(PSA)表征 |
| 2.2.3 比表面积(BET)表征 |
| 2.2.4 振实密度(TD)表征 |
| 2.2.5 热重(DSC-TG)分析 |
| 2.2.6 X射线衍射(XRD)表征 |
| 2.2.7 扫描电镜(SEM)表征 |
| 2.2.8 透射电镜(TEM)表征 |
| 2.2.9 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 2.3 电极制备与电池组装 |
| 2.3.1 电池正极片制作 |
| 2.3.2 扣式电池的组装 |
| 2.4 材料的电化学性能测试 |
| 第3章 单釜连续合成前驱体Ni_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)(OH)_2 的工艺条件优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验方案 |
| 3.2.2 关键工程设备的选择和优化 |
| 3.3 镍钴锰三元前驱体合成机理分析 |
| 3.3.1 三元前驱体合成热力学平衡分析 |
| 3.3.2 三元前驱体沉淀的结晶机理 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 前驱体制备工艺条件的优化 |
| 3.4.2 材料的物性分析 |
| 3.4.3 材料的形貌分析 |
| 3.4.4 材料的电化学性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 四釜串联连续合成前驱体Ni_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)(OH)_2 的工艺条件优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验方案 |
| 4.2.2 关键工程设备的选择和优化 |
| 4.3 四釜串联连续合成三元前驱体的机理分析 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 材料的物性分析 |
| 4.4.2 材料的形貌分析 |
| 4.4.3 材料的电化学性能测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2 烧结工艺优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 预烧处理工艺 |
| 5.3.2 Ni_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)(OH)_2与LiOH·H_2O混合物的热反应分析 |
| 5.3.3 锂配比优化 |
| 5.3.4 高温段烧结温度优化 |
| 5.3.5 高温段烧结时间优化 |
| 5.3.6 低温段烧结温度优化 |
| 5.3.7 低温段烧结时间优化 |
| 5.3.8 气氛实验 |
| 5.3.9 不同前驱体制备的正极材料性能对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2 材料的包覆改性 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 XRD分析 |
| 6.3.2 SEM分析 |
| 6.3.3 TEM分析 |
| 6.3.4 XPS分析 |
| 6.3.5 首次充放电测试 |
| 6.3.6 循环性能测试 |
| 6.3.7 放电曲线测试 |
| 6.3.8 阻抗测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 不同放电倍率下LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2 材料的结构演变 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2 相变结构的分析 |
| 7.3.2 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2 相变形貌的分析 |
| 7.3.3 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2 相变元素价态的分析 |
| 7.3.4 不同相变对LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2 材料电化学性能的影响 |
| 7.3.5 相变机理分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（9）高镍三元与富锂锰基锂离子电池正极材料的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池构造及原理 |
| 1.3 锂离子电池正极材料 |
| 1.4 镍钴锰酸锂正极材料 |
| 1.4.1 镍钴锰酸锂的结构与性能 |
| 1.4.2 镍钴锰酸锂制备方法 |
| 1.4.3 高镍系镍钴锰酸锂的问题与挑战 |
| 1.4.4 镍钴锰酸锂的改性研究进展 |
| 1.4.5 镍钴锰酸锂正极材料的产业化 |
| 1.5 富锂锰基正极材料 |
| 1.5.1 富锂锰基正极材料的结构、性能与制备方法 |
| 1.5.2 富锂锰基正极材料的问题与改性研究进展 |
| 1.6 本论文的研究背景和创新性 |
| 参考文献 |
| 第二章 镍钴锰酸锂NCM622的梯度设计及其制备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验药品与设备 |
| 2.2.2 梯度NCM622材料的制备 |
| 2.2.3 样品的表征 |
| 2.2.4 电化学性能测试 |
| 2.3 实验结果与分析讨论 |
| 2.3.1 GC和CC NCM622材料的组成与结构分析 |
| 2.3.2 GC和CC NCM622材料的形貌与表征 |
| 2.3.3 GC和CC NCM622材料的物理性能测试 |
| 2.3.4 GC3.5 NCM622材料的梯度研究 |
| 2.3.5 GC和CC NCM622材料的比表面积测试 |
| 2.3.6 GC和CC NCM622材料的电化学性能研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 梯度镍钴锰酸锂NCM622的放大制备工艺探索 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与设备 |
| 3.2.2 材料的表征方法 |
| 3.2.3 电化学性能测试 |
| 3.3 镍钴锰酸锂NCM622制备工艺 |
| 3.3.1 GC3.5前驱体制备工艺装置 |
| 3.3.2 GC3.5前驱体制备工艺优化原则 |
| 3.3.3 GC3.5前驱体制备工艺优化 |
| 3.3.4 GC3.5前驱体及产品性能 |
| 3.3.5 GC3.5产品的结构与电化学性能 |
| 3.4 产业化放大制备工艺设备的选型与设计 |
| 3.4.1 20L三元共沉淀反应装置 |
| 3.4.2 斜式混料机 |
| 3.4.3 焙烧设备 |
| 3.4.4 放大工艺制备GC3.5梯度镍钴锰酸锂NCM622工艺设计 |
| 3.5 镍钴锰酸锂NCM622放大制备工艺优化 |
| 3.5.1 前驱体制备工艺 |
| 3.5.2 碳酸锂预研磨对产品性能的影响 |
| 3.5.3 焙烧条件的确定煅烧制度的设计 |
| 3.5.4 NCM622制备三元材料优化后工艺参数 |
| 3.6 放大工艺制备GC3.5型NCM622材料表征与性能测试 |
| 3.6.1 GC3.5前驱体及产品性能 |
| 3.6.2 结构与性能测试 |
| 3.6.3 软包电池制造工艺 |
| 3.6.4 自制NCM622材料委托资质机构测试结果 |
| 3.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 模板-分步共沉淀法和超声共沉淀法制备LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2正极材料 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验与分析测试 |
| 4.2.1 实验部分 |
| 4.2.2 材料的分析测试表征方法 |
| 4.3 模板-分步共沉淀法制备细管球形LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2锂离子电池正极材料 |
| 4.3.1 模板-分步共沉淀法制备工艺 |
| 4.3.2 细管球形LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2的结构表征与电化学性能 |
| 4.4 超声共沉淀法制备LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2正极材料 |
| 4.4.1 超声共沉淀法制备工艺 |
| 4.4.2 材料的结构表征与电化学性能测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 富锂锰基0.5Li_2MnO_3·0.5LiCo_(0.5)Mn_(0.5)O_2正极材料 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂与设备 |
| 5.2.2 0.5LiCo_(0.5)Mn_(0.5)O_2·0.5Li_2MnO_3材料的制备 |
| 5.2.3 样品的表征 |
| 5.2.4 样品的电化学性能测试 |
| 5.3 实验结果与分析讨论 |
| 5.3.1 不同搅拌速度下制备0.5Li_2MnO_3·0.5LiCo_(0.5)Mn_(0.5)O_2材料的物相与形貌表征 |
| 5.3.2 不同搅拌速度下制备0.5Li_2MnO_3·0.5LiCo_(0.5)Mn_(0.5)O_2材料的TEM表征 |
| 5.3.3 0.5Li_2MnO_3·0.5LiCo_(0.5)Mn_(0.5)O_2材料的XPS分析 |
| 5.3.4 0.5Li_2MnO_3·0.5LiCo_(0.5)Mn_(0.5)O_2材料的粒径分布与振实密度 |
| 5.3.5 0.5Li_2MnO_3-0.5LiCo_(0.5)Mn_(0.5)O_2材料的电化学性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 攻读博士期间的学术活动及成果情况 |
（10）NCM811正极材料的制备、储能及其老化失效仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池概述 |
| 1.2.1 锂离子电池的发史 |
| 1.2.2 锂离子电池的组成及工作原理 |
| 1.3 锂离子电池的正极材料 |
| 1.3.1 尖晶石结构正极材料 |
| 1.3.2 橄榄石结构正极材料 |
| 1.3.3 层状LiMO_2正极材料 |
| 1.3.4 层状三元正极材料 |
| 1.4 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2的研究现状 |
| 1.4.1 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2的制备方法 |
| 1.4.2 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2的改性研究 |
| 1.5 选题目的及研究内容 |
| 1.5.1 选题目的 |
| 1.5.2 本文的研究内容 |
| 第二章 实验试剂、仪器及测试方法 |
| 2.1 实验材料及仪器 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 正极片制作及电池组装 |
| 2.2.1 正极片制作 |
| 2.2.2 电池组装 |
| 2.3 正极材料性能的表征和测试 |
| 2.3.1 物理化学性能表征 |
| 2.3.2 电化学性能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正极材料的制备及电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正极材料的制备方法 |
| 3.2.1 高温固相反应机理 |
| 3.2.2 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2的制备过程 |
| 3.3 电解液对LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正极材料的影响 |
| 3.4 烧结温度对LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正极材料的影响 |
| 3.4.1 烧结温度对材料形貌的影响 |
| 3.4.2 烧结温度对材料结构的影响 |
| 3.4.3 烧结温度对材料电化学性能的影响 |
| 3.5 配锂量对LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正极材料的影响 |
| 3.5.1 配锂量对材料形貌的影响 |
| 3.5.2 配锂量对材料电化学性能的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 TiP_2O_7表面包覆LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正极材料的电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 TiP_2O_7包覆LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2的制备 |
| 4.3 TiP_2O_7包覆LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2材料的结构及表面形貌 |
| 4.3.1 TiP_2O_7包覆LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2的X射线衍射分析 |
| 4.3.2 TiP_2O_7包覆LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2的SEM和 EDS分析 |
| 4.3.3 TiP_2O_7包覆LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2的XPS分析 |
| 4.4 TiP_2O_7包覆LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2的电化学性能 |
| 4.4.1 TiP_2O_7包覆对LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2充放电性能的影响 |
| 4.4.2 TiP_2O_7包覆对LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2阻抗的影响 |
| 4.4.3 TiP_2O_7包覆对LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2锂离子扩散性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正极材料的老化失效仿真 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 锂离子电池的建模模型 |
| 5.2.1 等效电路模型 |
| 5.2.2 经验模型 |
| 5.2.3 电化学模型 |
| 5.3 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2的电化学行为仿真 |
| 5.3.1 模型的建立 |
| 5.3.2 模型边界条件及方程 |
| 5.3.3 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2的电化学行为分析 |
| 5.4 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2的热效应及传质研究 |
| 5.4.1 模型的建立 |
| 5.4.2 模型边界条件及方程 |
| 5.4.3 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2中的电解质盐浓度变化 |
| 5.4.4 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2中的嵌入Li~+浓度变化 |
| 5.4.5 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2的热效应 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果(学术论文、发明专利等) |
四、锂离子电池正极材料LiNi_(0.5)Co_(0.5)O_2的制备及性能（论文参考文献）
- [1]锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的合成及电化学性能研究[D]. 张业男. 昆明理工大学, 2021(01)
- [2]锂离子电池正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的制备与改性研究[D]. 孙慧. 广西大学, 2020(07)
- [3]富锂过渡金属氧化物的制备及其电化学性能研究[D]. 田芳会. 山东大学, 2020(02)
- [4]高电压锂离子二次电池正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的制备与改性[D]. 方迪. 南京大学, 2020(09)
- [5]锂离子电池镍钴锰三元正极材料的制备及包覆改性研究[D]. 解艳芳. 贵州大学, 2020(04)
- [6]锂离子电池高镍正极材料(LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2)的表面改性及其电化学性能研究[D]. 杨广场. 广西师范大学, 2020(02)
- [7]锂离子电池锰基富锂相材料的制备与改性研究[D]. 丁翔. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [8]高镍型锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2制备及改性[D]. 冯耀华. 兰州理工大学, 2020(01)
- [9]高镍三元与富锂锰基锂离子电池正极材料的制备及其性能研究[D]. 李文明. 合肥工业大学, 2020
- [10]NCM811正极材料的制备、储能及其老化失效仿真[D]. 陈瑶. 南京航空航天大学, 2020(07)