納米結(jié)構(gòu)鋰離子電池富鋰錳基正極材料的制備及改性

第1章 緒論 1
1.1 概述2
1.2 鋰離子電池3
1.3 鋰離子電池富鋰錳基正極材料5
1.3.1 鋰離子電池富鋰錳基正極材料的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能 5
1.3.2 鋰離子電池富鋰錳基正極材料的合成方法 7
1.3.3 鋰離子電池富鋰錳基正極材料的表征方法 10
1.3.4 鋰離子電池富鋰錳基正極材料的電化學(xué)性測(cè)試方法 12
1.4 鋰離子電池富鋰錳基正極材料電化學(xué)性能的優(yōu)化 13
1.4.1 富鋰錳基固溶體材料xLi2MnO3-(1-x)LiMO2 的摻雜改性 14
1.4.2 富鋰錳基固溶體材料xLi2MnO3-(1-x)LiMO2 的表面包覆改性 15
1.4.3 制備特殊納米結(jié)構(gòu)和形貌的xLi2MnO3-(1-x) LiMO2 17
1.5 本書的研究目的及主要內(nèi)容 18
參考文獻(xiàn) 22

第2章 富鋰錳基正極Li1.2Ni0.2Mn0.6O2 納米板材料 25
2.1 富鋰錳基正極Li1.2Ni0.2Mn0.6O2 納米板材料的合成 27
2.2 富鋰錳基正極Li1.2Ni0.2Mn0.6O2 納米板材料的組成和結(jié)構(gòu)表征 28
2.3 富鋰錳基正極Li1.2Ni0.2Mn0.6O2 納米板材料的電化學(xué)性能 30
參考文獻(xiàn) 35

第3章 富鋰錳基正極Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2 納米板材料 38
3.1 富鋰錳基正極Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2 納米板材料的合成 40
3.2 富鋰錳基正極Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2 納米板材料的組成和結(jié)構(gòu)表征 40
3.3 富鋰錳基正極Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2 納米板材料的電化學(xué)性能 43
參考文獻(xiàn) 50

第4章 Na 離子摻雜改性富鋰錳基正極Li1.2Ni0.2Mn0.6O2 單晶納米顆粒材料 52
4.1 Na 離子摻雜改性富鋰錳基正極Li1.2Ni0.2Mn0.6O2 單晶納米顆粒的合成 54
4.2 Na 離子摻雜改性富鋰錳基正極Li1.2Ni0.2Mn0.6O2 單晶納米顆粒的組成和結(jié)構(gòu)表征 54
4.3 Na 離子摻雜改性富鋰錳基正極Li1.2Ni0.2Mn0.6O2 單晶納米顆粒的電化學(xué)性能 59
參考文獻(xiàn) 62

第5章 Na 離子摻雜改性富鋰錳基正極Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2單晶納米顆粒材料 66
5.1 Na 離子摻雜改性富鋰錳基正極Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2 單晶納米顆粒的合成 68
5.2 Na 離子摻雜改性富鋰錳基正極Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2 單晶納米顆粒的組成和結(jié)構(gòu)表征 68
5.3 Na 離子摻雜改性富鋰錳基正極Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2 單晶納米顆粒的電化學(xué)性能 75
參考文獻(xiàn) 80

第6章 超薄Li4Ti5O12 異質(zhì)外延包覆改性富鋰錳基Li1.2Ni0.2Mn0.6O2復(fù)合納米材料 83
6.1 富鋰錳基正極材料xLi2MnO3-(1-x)LiNi0.5Mn0.5O2 的合成及包覆改性 86
6.1.1 富鋰錳基正極材料xLi2MnO3-(1-x)LiNi0.5Mn0.5O2 的合成 86
6.1.2 Li4Ti5O12 異質(zhì)外延包覆改性富鋰錳基Li1.2Ni0.2Mn0.6O2 復(fù)合材料的合成 86
6.2 共沉淀法制備富鋰錳基正極材料xLi2MnO3-(1-x)LiNi0.5Mn0.5O2 87
6.2.1 不同x 值對(duì)富鋰錳基正極材料xLi2MnO3-(1-x)LiNi0.5Mn0.5O2 結(jié)構(gòu)的影響 87
6.2.2 不同x 值對(duì)富鋰錳基正極材料xLi2MnO3-(1-x)LiNi0.5Mn0.5O2 形貌的影響 88
6.2.3 不同x 值所得富鋰錳基正極材料xLi2MnO3-(1-x)LiNi0.5Mn0.5O2 的組成 89
6.2.4 不同x 值對(duì)富鋰錳基正極材料xLi2MnO3-(1-x)LiNi0.5Mn0.5O2 電化學(xué)性能的影響 90
6.3 富鋰錳基正極材料Li1.2Ni0.2Mn0.6O2 的合成、結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能 91
6.3.1 不同燒結(jié)溫度對(duì)富鋰錳基正極材料Li1.2Ni0.2Mn0.6O2 結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響 92
6.3.2 不同燒結(jié)時(shí)間對(duì)富鋰錳基正極材料Li1.2Ni0.2Mn0.6O2 的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響 95
6.4 溶劑熱法合成LTO 薄膜外延包覆改性Li1.2Ni0.2Mn0.6O2 復(fù)合納米材料 99
6.4.1 溶劑熱條件對(duì)LTO@LLNMO 復(fù)合材料的影響 100
6.4.2 包覆后燒結(jié)條件對(duì)LTO@LLNMO 復(fù)合材料的影響 113
6.4.3 原料鈦酸四丁酯的用量對(duì)LTO@LLNMO 復(fù)合材料的影響 126
6.5 最優(yōu)條件下LTO@LLNMO 復(fù)合材料的界面結(jié)構(gòu)及鋰離子脫嵌機(jī)理130
6.5.1 LTO 薄膜外延包覆改性LTO@LLNMO 復(fù)合材料的界面結(jié)構(gòu)及其組成 130
6.5.2 LTO 薄膜外延包覆改性LTO@LLNMO 復(fù)合材料的電化學(xué)性能 133
6.5.3 循環(huán)過程中復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和鋰離子脫嵌機(jī)理 135
參考文獻(xiàn)139

第7章 超薄Li4Ti5O12 異質(zhì)外延包覆改性富鋰錳基Li1.2Ni0.13Co0.13-Mn0.54O2 復(fù)合納米材料 142
7.1 富鋰錳基正極材料Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2 的合成及包覆改性144
7.1.1 富鋰錳基正極材料Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2 的合成 144
7.1.2 Li4Ti5O12 異質(zhì)外延包覆改性富鋰錳基Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2 復(fù)合材料的合成 144
7.2 Li4Ti5O12 異質(zhì)外延包覆改性富鋰錳基Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2 復(fù)合納米材料的組成和結(jié)構(gòu)表征145
7.3 Li4Ti5O12 異質(zhì)外延包覆改性富鋰錳基Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2 復(fù)合納米材料的電化學(xué)性能152
參考文獻(xiàn) 158