尖晶石型鈦酸鋰(Li₄Ti₅O₁₂)作為鋰離子的負(fù)極材料,具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,循環(huán)性能良好等優(yōu)點(diǎn),但是Li₄Ti₅O₁₂的離子電導(dǎo)率和電子電導(dǎo)率較低,因此在高倍率充放電時(shí)電化學(xué)性能較差,嚴(yán)重影響其在儲能領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。本文采用溶膠凝膠法制備了納米Li₄Ti₅O₁₂,通過分析Li₄Ti₅O₁₂樣品純度、形貌特征、晶粒尺寸以及Li₄Ti₅O₁₂樣品的電導(dǎo)率和電化學(xué)性能,確定合成Li₄Ti₅O₁₂樣品最佳的煅燒條件。在系統(tǒng)研究Li₄Ti₅O₁₂本征輸運(yùn)特性的基礎(chǔ)上,通過碳包覆改性改善Li₄Ti₅O

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 鋰離子電池概述
        1.1.1 鋰離子電池的發(fā)展史
        1.1.2 鋰離子電池工作原理
    1.2 鋰離子電池負(fù)極材料
        1.2.1 金屬鋰及其合金
        1.2.2 碳基負(fù)極材料
        1.2.3 其他負(fù)極材料
        1.2.4 鋰鈦氧負(fù)極材料
    1.3 尖晶石結(jié)構(gòu)Li₄Ti₅O₁₂的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 Li₄Ti₅O₁₂的結(jié)構(gòu)
        1.3.2 尖晶石型Li₄Ti₅O₁₂的制備
        1.3.3 尖晶石型Li₄Ti₅O₁₂的改性研究
    1.4 論文研究意義及主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 材料制備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 制備設(shè)備
        2.1.3 材料制備
    2.2 扣式電池組裝
        2.2.1 極片制備
        2.2.2 電池組裝
    2.3 結(jié)構(gòu)測試
        2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)
    2.4 電化學(xué)性能測試
        2.4.1 充放電測試
        2.4.2 交流阻抗測試(EIS)
        2.4.3 循環(huán)伏安測試(CV)
        2.4.4 動(dòng)電位掃描測試(DPS)
第3章 工藝條件對Li₄Ti₅O₁₂本征材料和Li₄Ti₅O₁₂/C材料結(jié)構(gòu)的影響
    3.1 煅燒溫度對Li₄Ti₅O₁₂樣品結(jié)構(gòu)的影響
        3.1.1 XRD分析
        3.1.2 SEM分析
    3.2 煅燒時(shí)間對Li₄Ti₅O₁₂樣品結(jié)構(gòu)的影響
        3.2.1 XRD分析
        3.2.2 SEM分析
    3.3 Li與 Ti不同摩爾比對Li₄Ti₅O₁₂樣品結(jié)構(gòu)的影響
    3.4 Li₄Ti₅O₁₂/C碳包覆條件的優(yōu)化
        3.4.1 碳源的影響
        3.4.2 煅燒溫度的影響
        3.4.3 煅燒時(shí)長的影響
        3.4.4 碳包覆量的影響
    3.5 形貌分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 Li₄Ti₅O₁₂材料的輸運(yùn)特性及電化學(xué)性能研究
    4.1 煅燒溫度對Li₄Ti₅O₁₂本征樣品輸運(yùn)特性的影響
        4.1.1 交流阻抗分析
        4.1.2 動(dòng)電位掃描分析
    4.2 煅燒時(shí)間對Li₄Ti₅O₁₂本征樣品輸運(yùn)特性的影響
        4.2.1 交流阻抗分析
        4.2.2 動(dòng)電位掃描分析
    4.3 Li₄Ti₅O₁₂樣品的電化學(xué)性能分析
        4.3.1 煅燒條件對鋰離子擴(kuò)散系數(shù)的影響
        4.3.2 充放電分析
        4.3.3 倍率性能分析
        4.3.4 循環(huán)性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 Li₄Ti₅O₁₂/C材料的輸運(yùn)特性及電化學(xué)性能分析
    5.1 碳源的影響
    5.2 碳包覆量的影響
    5.3 煅燒溫度的影響
    5.4 煅燒時(shí)間的影響
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3986639