导读:本文包含了尖晶石型锰酸锂论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:锂离子电池,正极材料,尖晶石锰酸锂,一步水热法
尖晶石型锰酸锂论文文献综述
陈欢,单沈桃,沈超奇,苏利伟,王连邦[1]（2019）在《动态水热法一步合成尖晶石锰酸锂及性能研究》一文中研究指出尖晶石锰酸锂(LiMn_2O_4)是低成本锂离子电池的理想正极材料。采用动态水热法成功地一步合成了一系列粒径较小(<50nm)且分布较窄的LiMn_2O_4材料,并运用XRD,SEM,CV,EIS和充放电测试等多种方法表征其晶相、形貌和电化学性能。研究结果表明水热温度对产物成分和电化学性能有很大影响。在180℃和200℃条件下制得的LiMn_2O_4材料为纯相尖晶石晶型。180℃合成的材料具有更好的电化学性能,在1C倍率循环时,LiMn_2O_4材料的首次放电比容量为102.4mAh/g,循环50周后容量保持率为95.5%。600℃热处理对材料结构和性能具有明显的改善作用,1C倍率循环时,首次放电比容量达到112.7mAh/g,循环50周后容量保持率为94.2%。研究成果为低成本锰酸锂正极材料的制备提供了一条理想的工艺路线。(本文来源于《浙江工业大学学报》期刊2019年05期）
温碧霞,田亮,苏长伟,郭俊明[2]（2019）在《微波合成尖晶石锰酸锂正极材料的研究进展》一文中研究指出综述尖晶石锰酸锂(LiMn_2O_4)正极材料的微波合成的研究进展,包括微波合成尖晶石LiMn_2O_4材料、微波合成特殊形貌的LiMn_2O_4材料及微波合成富锂LiMn_2O_4材料等3个方面。(本文来源于《电池》期刊2019年04期）
李叶珠[3]（2019）在《尖晶石锰酸锂的可控制备及其性能研究》一文中研究指出在当前资源短缺和环境恶劣的情况下,可替代循环清洁能源的需求日益增加。锂离子二次电池是当前可以部分替代化石能源的最佳选择之一。尖晶石锰酸锂是当前最具研究价值和工业前景的锂离子电池正极材料之一,以锰酸锂作为正极材料的锂离子电池已经被广泛地用于电动汽车或插电式混合动力汽车中。其原料来源广泛且环境友好,具备高电压及快速充放电能力等优势。本文对比了两种尖晶石锰酸锂前驱体的制备方法,分别为碳酸锰热解法和气体加压水热合成法,得到前驱体后进一步煅烧制备尖晶石锰酸锂。研究了煅烧温度、锰锂比和煅烧时间对尖晶石锰酸锂的形貌结构和电化学性能的影响,得到最佳实验参数。采用两种制备方法,对不同形貌的尖晶石锰酸锂进行可控制备。本文首先采用碳酸锰热解法制备前驱体进一步与Li_2CO_3合成尖晶石LiMn_2O_4。经过TG-DSC分析确定碳酸锰最佳热解温度为520℃,得到前驱体Mn_2O_3与Li_2CO_3在Mn:Li=2:1.2,700℃下煅烧10h得到电化学性能最佳的样品。在0.5C下进行充放电测试,结果为首次放电比容量为114.76mAh/g,循环100周后容量保持率达93.20%,充放电效率均保持在97%以上。其次采用气体加压水热法制备前驱体合成尖晶石LiMn_2O_4。加入氧化剂10ml,初始压强2MPa、水热温度为160℃下反应10h得到结晶形貌最佳的前驱体Mn_3O_4样品。前驱体Mn_3O_4与Li_2CO_3在Mn:Li=2:1.2,700℃下煅烧10h得到电化学性能最佳的样品。在0.5C下进行充放电测试,结果为首次放电比容量为120.15mAh/g,循环100周后容量保持率达95.69%。最后对比了两种方法制备尖晶石锰酸锂在不同温度下的电化学性能。常温下(25℃),两种方法得到的样品的循环性能均较好,循环100周以后,容量保持率均达到93%以上。但高温下(55℃),气体加压水热法得到的材料电化学性能更加优异,循环100周容量保持率高达90%,而碳酸锰热解法得到的材料仅为85%。说明气体加压水热法可以改善尖晶石LiMn_2O_4的高温下的性能。(本文来源于《贵州大学》期刊2019-06-01）
李春流,闫冠杰,卢道焕,黄炳行,李剑[4]（2019）在《复合掺杂与包覆对尖晶石锰酸锂结构和性能的影响》一文中研究指出采用固相烧结法与湿法包覆工艺,研究复合掺杂与包覆改性对尖晶石锰酸锂材料性能的影响。采用XRD、SEM、比表面积、振实密度以及电化学分析,发现在复合掺杂适量的Nb元素和Mg元素的基础上,以异丙醇铝为原材料,采用液相湿法对其颗粒表面包覆0.15%的Al_2O_3,样品可获得最优的电化学性能,0.5 C放电比容量为115.73 mA·h/g,100周循环后比容量衰减至113.67 mA·h/g,容量保持率仍高达98.22%。(本文来源于《中国锰业》期刊2019年02期）
刘霄昱[5]（2019）在《尖晶石型锰酸锂正极材料的共沉淀-微波烧成法制备及性能研究》一文中研究指出随着全球温室效应和化石燃料的污染问题的加剧,锂离子电池技术的发展变得越来越至关重要。尖晶石型锰酸锂正极材料以其低廉的成本、高工作电压、安全无污染和高比容量等优势被认为是最有潜力替代钴酸锂的材料。然而,尖晶石型锰酸锂在循环过程中的容量衰减问题迟迟得不到有效的解决,这严重阻碍了它的商业化进程。微波加热技术以其独特的加热原理和特性使得其应用范围越来越广泛。使用微波加热技术对尖晶石型锰酸锂材料进行形貌结构设计和离子掺杂可以有效地提高其电化学容量和改善循环稳定性。本文首先以硝酸锂、硝酸锰、碳酸铵为原料,采用共沉淀-微波烧成法制备得到了多孔尖晶石型锰酸锂材料,研究了温度、烧成方法、烧结时间、锂锰比对锰酸锂材料的影响,确定了最佳锂锰比为1.05:2,最佳烧结温度为850℃,最佳烧结时间为45分钟,所得材料为晶型单一、颗粒尺寸在2-5μm的多孔尖晶石型锰酸锂粉体。结合烧成方法特性及制备过程,分析讨论了锰酸锂材料形成多孔形貌的原因:一方面因为前驱体粉体的吸波性能不均一加上微波烧结的快速升温及选择性加热特性导致的,另一方面是因为前驱体在烧结过程中会释放大量的气体形成多孔结构。通过TG-DSC、XRD、SEM、BET等测试方法对锰酸锂的热重效应、晶型、形貌、孔结构进行了表征分析,得到了以下结论:共沉淀-微波烧成法制备得到的多孔尖晶石型锰酸锂材料的晶胞参数a=8.2438?,Vol=560.25?~3,结晶度为97.65%,孔隙率为77.8%,比表面积为22.77 m~2/g,这些数据均优于常规烧成法制备的锰酸锂材料。对制备得到的锰酸锂材料进行了首次充放电、循环性能、倍率性能、循环伏安分析、交流阻抗分析等电化学性能测试。结果表明,微波烧成法制备的多孔锰酸锂材料首次充电比容量有142.5 mAh/g,首次放电比容量有132.1 mAh/g,在0.5C下循环100次后,仍然有74.7%的容量保持率,在10C的高倍率下仍然有92.4 mAh/g的放电比容量,其锂离子扩散系数高达2.128×10~(-7)cm~2/s,这些数据均大幅优于使用常规烧成法制备的锰酸锂材料。然后将微波加热设计尖晶石型锰酸锂材料结构的方法扩展到离子掺杂改性的尖晶石型锰酸锂材料的制备中,得到了多孔尖晶石型镍锰酸锂材料,并对其结构性能进行了测试表征。结果表明,多孔镍锰酸锂的晶体结构更加稳定,首次充放电有142.1 mAh/g的充电比容量和136.5 mAh/g的放电比容量,循环100次后容量保持率为94.7%,在高倍率循环下容量保持率均在85%以上,电化学性能相对锰酸锂材料有了明显的改善和提升。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-01）
卢瑶,刘晓芳,邵苗苗,苏长伟,郭俊明[6]（2019）在《硼族元素掺杂尖晶石型锰酸锂改性的研究进展》一文中研究指出硼族元素(B、Al、Ga、In、Tl)位于周期表第叁主族,其离子可通过掺杂取代尖晶石型LiMn_2O_4中部分Mn~(3+),增强其结构稳定性,从而改善尖晶石型LiMn_2O_4的电化学性能。综述了历年来硼族元素单离子掺杂和复合掺杂对尖晶石型LiMn_2O_4结构和电化学性能的影响,展望了硼族元素掺杂在尖晶石型LiMn_2O_4的发展前景。(本文来源于《电源技术》期刊2019年02期）
陈丽辉,吴秋晗,潘佩,宋子轩,王锋[7]（2018）在《尖晶石型八面体结构锰酸锂的制备及其电化学性能》一文中研究指出采用模板导向法和高温固相法制备尖晶石型八面体结构的Li Mn_2O_4锂离子电池正极材料,研究了该材料的结构和电化学性能。电化学性能研究表明,该电极材料具有良好的循环稳定性和倍率性能,在2.5~4.5 V电压范围,电流密度为100 m A/g时,首周充放电比容量分别为147和179 m A·h/g,循环50周后,其充放电比容量仍分别保持在180/181 m A·h/g。优良的电化学性能可能归因于尖晶石Li Mn_2O_4的形貌结构特征,该方法为制备锂离子电池正极材料提供了思路和依据。(本文来源于《应用化学》期刊2018年11期）
闫鹏飞,杨松波,王建新,闫鲲飞[8]（2018）在《尖晶石锰酸锂电池离子改性后的循环性能研究》一文中研究指出尖晶石结构的锰酸锂是通过电解二氧化锰(EMD)和碳酸锂高温固相合成的,合成后的锰酸锂与作为原材料之一的电解二氧化锰在颗粒粒度和形貌特征上很相似。实验发现,为了得到高温循环稳定性更好的锰酸锂,可以通过降低其中的超细颗粒以及增加锂含量使其改性这两种方式。结合这两种方式合成的改性锰酸锂材料,比容量低,且于50℃下循环170次后容量保持率高,约为87%,表现出良好的循环稳定性。(本文来源于《电源技术》期刊2018年08期）
李颖,陈大华[9]（2018）在《尖晶石锰酸锂作为动力电池正极材料研究进展》一文中研究指出综述了近年来汽车动力锰酸锂蓄电池尖晶石型正极材料的研究进展,总结了其具有比容量较高、价格便宜、原料资源丰富、对环境污染小等特点,同时还总结了各方面应用情况。重点总结了最近一段时间材料制备方法和稀土掺杂改性研究的科研成果,最后指出了未来的发展方向。(本文来源于《电源技术》期刊2018年06期）
李刚[10]（2018）在《锂离子电池层状高镍系与尖晶石锰酸锂正极材料的制备及其性能研究》一文中研究指出提高电池的能量密度、循环寿命和安全性能,降低电池成本是拓展锂离子电池应用的关键。锂离子电池正极材料的循环性能与晶体结构的稳定性、粒度分布均一性、表界面性质息息相关。本论文利用具有核-壳结构的前驱体合成了多种不同组成的高镍系材料,研究了前驱体结构在高温焙烧过程中的变化规律及其对电化学性能的影响;开发了连续溢流-间歇串联沉淀工艺,合成了粒度分布均一的高镍系材料;利用大离子半径的金属离子难于扩散到LiMn204颗粒内部的特性,用一次焙烧反应对LiMn204材料进行了表界面掺杂包覆改性,提升了其能量密度和循环稳定性。具体研究内容如下:(1)采用共沉淀反应,设计合成了包覆型以及掺杂型前驱体Ni0.88Co0.12(OH)2，再通过高温固相反应合成了 LiNi0.88Co0.12O2材料。研究发现,前驱体的核-壳结构在成品材料中不能得以保持,Ni和Co成完全均匀分布。尽管如此,由包覆型前驱体合成的LiNi0.88Co0.12O2材料仍然具有最好的电化学性能。研究发现,CoOOH包覆层能够起到“缓冲层”的作用,减慢LiOH与NiO的反应速度,使得尽量多的Ni2+被氧化为Ni3+,降低了 Li+/Ni2+混排,使LiNi0.88Co0.12O2材料具有更加有序的层状结构。这对用核-壳结构前驱体合成高循环稳定性的高镍系叁元材料具有较高的参考价值。(2)研究了包覆型和掺杂型前驱体合成的LiNil-xCoxo2材料的电化学性能之间的差异与Co含量的关系。电化学性能测试结果表明,随着Co含量的增大,由不同结构前驱体合成的成品材料的电化学性能差异逐渐缩小,当x≤0.12时,包覆型前驱体合成的成品材料具有更好的电化学性能,而当x>0.12时,掺杂型前驱体合成的成品材料的电化学性能更具优势。(3)采用共沉淀反应,设计合成了 0.88Ni(OH)2@0.12Col-yMnyCO3(y=0.0,0.5,1.0)前驱体,再通过高温固相反应合成了 LiNi0.8C00.12-xMnxO2(x = 0.0,0.06,0.12)材料。在 LiNi0.88Co0.1202 材料中,Ni 和 Co 呈径向均匀分布,而在LiNi0.88Mn0.12O2材料中,Mn在颗粒中由外到内呈现浓度由高到低的梯度分布,这说明Ni3+/CO3+比Ni3+/Mn4+之间的扩散速度更快。通过电化学研究发现,对于LiNi0.88CoO.12O2材料,包覆型前驱体合成的成品材料具有更好的电化学性能,但对于LiNi0.88Mn0.1202材料,由掺杂型前驱体合成的材料比包覆型前驱体合成的材料在电化学性能上更具优势。(4)利用连续溢流-间歇串联沉淀工艺合成了窄粒径分布的Ni0.8Co0.lMn0.1(OH)2前驱体,再用高温固相反应合成了LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)材料。该沉淀工艺对溢流釜出来的物料进行了二次晶粒生长,减少了小颗粒物料比例,使得合成的材料粒度分布更加集中,有利于长期循环寿命的提高。利用该方法合成的NCM811材料,在2.75~4.3 V(vs.Li+/Li)电压范围内，0.2 C放电比容量为197.7 mAh.g-1,100次循环容量保持率为91.6%。(5)采用高温固相反应,以Nb2O5为添加剂合成了 Nb掺杂的LiMn204材料。结构分析表明,Nb元素富集在LiMn204的表面层,这主要是由Nb5+(0.064 nm)的离子半径比M4+(0.053 nm)大20.7%造成的。由于Nb2O5对Mn系材料具有熔聚作用,Nb掺杂提高了材料的结晶性能,进而提高了所制作极片的压实密度。Nb5+的表面掺杂降低了 Mn的平均价态,提高了材料的放电比容量。由于放电比容量和极片压实密度的双重提高,使得以Nb掺杂的LiMn204为正极的18650圆柱电池的体积能量密度提高了13.9%。(6)利用一次焙烧反应成功合成了包覆不同量Zr02的LiMn204材料,提高了材料的常温和高温循环性能。此外,通过对包覆工艺的深入研究发现,利用一次焙烧反应能成功合成Zr02包覆的LiMn204材料的叁个主要因素如下:i)用ZrO2Mn304前驱体进行了预包覆;ii)Zr4+的离子半径远大于Mrn4+的离子半径;iii)Li2C03与Mn304反应的温度区间低于Li2C03与Z1O2反应的温度区间。相比于传统的包覆工艺技术,该包覆工艺具有简单易行、成本低、节能环保、易于工业化的优势,对其它正极材料的包覆改性亦有较好的借鉴意义。本论文从材料的晶体结构稳定性、粒度分布均一性和表界面性质叁个角度,对层状高镍系和尖晶石锰酸锂材料进行了改性,提高了材料的循环性能,对其它正极材料的改性也具有较高的参考价值。(本文来源于《北京化工大学》期刊2018-05-23）
尖晶石型锰酸锂论文开题报告
（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：
综述尖晶石锰酸锂(LiMn_2O_4)正极材料的微波合成的研究进展,包括微波合成尖晶石LiMn_2O_4材料、微波合成特殊形貌的LiMn_2O_4材料及微波合成富锂LiMn_2O_4材料等3个方面。
（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。
尖晶石型锰酸锂论文参考文献
[1].陈欢,单沈桃,沈超奇,苏利伟,王连邦.动态水热法一步合成尖晶石锰酸锂及性能研究[J].浙江工业大学学报.2019
[2].温碧霞,田亮,苏长伟,郭俊明.微波合成尖晶石锰酸锂正极材料的研究进展[J].电池.2019
[3].李叶珠.尖晶石锰酸锂的可控制备及其性能研究[D].贵州大学.2019
[4].李春流,闫冠杰,卢道焕,黄炳行,李剑.复合掺杂与包覆对尖晶石锰酸锂结构和性能的影响[J].中国锰业.2019
[5].刘霄昱.尖晶石型锰酸锂正极材料的共沉淀-微波烧成法制备及性能研究[D].华南理工大学.2019
[6].卢瑶,刘晓芳,邵苗苗,苏长伟,郭俊明.硼族元素掺杂尖晶石型锰酸锂改性的研究进展[J].电源技术.2019
[7].陈丽辉,吴秋晗,潘佩,宋子轩,王锋.尖晶石型八面体结构锰酸锂的制备及其电化学性能[J].应用化学.2018
[8].闫鹏飞,杨松波,王建新,闫鲲飞.尖晶石锰酸锂电池离子改性后的循环性能研究[J].电源技术.2018
[9].李颖,陈大华.尖晶石锰酸锂作为动力电池正极材料研究进展[J].电源技术.2018
[10].李刚.锂离子电池层状高镍系与尖晶石锰酸锂正极材料的制备及其性能研究[D].北京化工大学.2018