层状锂镍基氧化物作为锂离子电池正极材料应用基础研究
本论文的研究工作主要集中在作为锂离子电池正极材料的层状锂镍基氧化物上,包括以下几个方面:1 LiNiO<,2>合成及电化学性能研究固相合成时通常会出现原料混合不均匀.根据TG-DTA实验结果,在固相合成过程中增加一个预热处理步骤有利于获得具有优良性能的LiNiO<,2>.2单元素掺杂LiNiO2<,2>的合成及表征为了改善其晶体结构和循环过程中的稳定性,在LiNiO<,2>中分别掺入Co、Al、Mg、Ti和Sr元素,研究掺杂元素及掺杂量对LiNiO<,2>晶体结构和电化学性能的影响.3多元素掺杂LiNiO<,2>的研究在Co元素掺杂的LiNi<,1-x>Co<,x>O<,2>基础上,研究了在LiNi<,1-x>Co<,x>O<,2>中进一步掺入其它元素M(M=Al,Ti+Mg),由于多种掺杂离子在LiNiO<,2>晶格结构中所起的作用不同,因而改善了材料的综合性能.4微粒溶胶-凝胶法(PSG)合成LiNi<,1-x>Co<,x>O<,2>的研究与固相合成法相比,微粒溶胶-凝胶法合成LiNi<,1-x>Co<,x>O<,2>,煅烧温度较低,产物颗粒均匀且较细.且由PSG法合成的LiNi<,1-x>Co<,x>O<,2>显示出较优的电化学性能.5第一原理计算法用于锂离子电池正极材料计算的研究根据密度泛函理论,将第一原理计算法用于锂离子电池正极材料的计算,计算结果表明,LiNiO<,2>平均电压为3.21V,LiCoO<,2>平均电压为3.87V,该值均与实验值较接近.通过第一原理计算法用于锂离子电池正极材料的计算,为材料合成提供理论依据.
层状;镍基;氧化物;锂离子电池正极材料;固相合成法;电化学性能;计算法;多元素掺杂;微粒溶胶;平均电压;晶体结构;原理;凝胶法;密度泛函理论;合成及表征;综合性能;优良性能;循环过程;性能研究;实验
武汉大学
博士
物理化学
周运鸿
2003
中文
TM911;TM24
120
2005-08-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）