高性能锂离子电池LiNi0.5Mn0.5O2正极材料的水热合成及性能研究
实验中我们以 Ni(CH3COO)2·4H2O、Mn(CH3COO)2·4H2O，(NH4)2S2O8和 LiOH 等为原料， 采用水热法合成制备锂离子电池正极材料 LiN0.5Mn0.5O2， 利用 SEM、 TEM、 XRD、电化学测试等分别对材料形貌、结构和电化学性能进行表征，研究不同 Li/(Ni+Mn)摩尔比值对 LiN0.5Mn0.5O2的初始容量、放电平台及循环性能的影响。通过研究表明，随着Li/(Ni+Mn)值的升高，所得产物的层状结构越来越明显。26730
毕业论文关键词 LiNi0.5Mn 0.5O2 ；不同 Li/(Ni+Mn)摩尔比值；电化学性能；水热合成
Title Hydrothermal method of LiNi0.5Mn0.5O2 for lithium ion batteries with high performance
Abstract
With an extensive application prospect.Lithium ion battery is one of the newest
energy sources which has developed recently.Cathode materials play an important
role in the development of the lithium ion batteries .Therefore，the investigation
of high performance cathode materials has become the central issue.
We mixed Ni(CH3COO)2·4H2O,Mn(CH3COO)2·4H2O,(NH4)2S2O8 and LiOH and they were
dissolved in distilled water as the precursor for one-step hydrothermal treatment
to synthesize LiNi0.5Mn0.5O2 nanoparticles.The LiNi0.5Mn0.5O2 nanoparticles were
characterized by scanning electron microscope (SEM),transmission electron
microscope(TEM),X-ray diffraction(XRD),and electrochemical tests to characterize
the morphology，structure and electrochemical properties.We studied the influence
of the different Li/(Ni + Mn) molar ratio to the initial capacity, discharge
platform and cycle performance of LiNi0.5Mn0.5O2 nanoparticles.We found that along
with the rise of Li/(Ni+Mn),the crystal’s layer structure becomes more and more obvious..
Keywords LiNi0.5Mn0.5O2;Li/(Ni+Mn);Electrochemical properties;Hydrothermal synthesis
目 次
1 绪论1
1.1 引文1
1.2 锂离子电池 2
1.2.1 锂离子电池的工作原理 2
1.2.2 锂离子电池的组成和特点2
1.2.3 锂离子电池的应用前景2
1.2.4 锂离子电池正极材料2
2 LiNi0.5Mn0.5O2正极材料研究3
2.1 层状 LiNi 0.5Mn0.5O2的结构4
2.2 层状 LiNi 0.5Mn0.5O2的研究现状5
2.3 选题目的以及研究内容5
3 实验材料的制备和研究方法6
3.1 水热法简介6
3.2 实验样品的制备与设计6
3.3 物相分析及形貌分析7
3.3.1 X 射线衍射9
3.3.2 表面形貌及元素分布分析9
3.3.3 微观结构分析9
3.4 电池组装9
3.5 电化学性能测试仪器与方法11
4 LiNi0.5Mn0.5O2纳米颗粒的一步水热制备及其性能研究13
4.1 引言 13
4.2 不同锂镍比对材料性能的影响 17
4.2.1 实验具体原料用量 17
4.2.2 LiNi0.5Mn0.5O2材料形貌表征 17
4.2.3 LiNi0.5Mn0.5O2的电化学性能研究18
结论20
致谢 21
参考文献221 引言
1.1 引文
能源是关系到国家可持续发展和战略安全的领域，关乎民生大计，关乎世界和平、稳定
和发展。由于世界能源的消费增加，煤、石油、天然气等化石能源消耗迅速增加，随之而来
的生态环境污染问题也迫在眉睫，对于人类社会的可持续发展是一个严重的威胁。这一现状
使得新能源的开发和储能等能源技术的革新越来越得到各国的重视，而化学电池则是解决能源问题的一种有效途径。
电池发展的历史可以追溯到 1800 年，意大利人Volta 偶尔发明了伏打电堆，标志着电池
的诞生。后续的一系列电池的相继问世，如铅酸电池、锌锰电池、镍镉电池，再到最近热议
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