三元电极材料的变温原位观测开题报告
2020-02-19 10:36:13
1. 研究目的与意义(文献综述)
经济的蓬勃发展使得人类社会面临越来越严峻的能源与环境问题,而绿色清洁能源的开发为上述问题提供了行之有效的解决方法,具有十分重要的意义。锂离子电池(libs)具有体积小、容量大、电压高、绿色环保等优点,率先进入商业化应用。然而,随着电子设备的飞速发展和电动汽车续航里程要求的不断提高,传统libs的能量密度已经难以满足人们日益增长的需求,发展新型、高能量密度下一代libs已经是大势所趋。
正极材料是libs中十分重要的组成部分,正极材料的容量直接决定锂离子电池的最终容量,它的性能是锂离子电池产品的重要性能指标。此前,在已经报道的研究中,常被使用的的正极材料有licoo2、lifepo4、limn2o4及lini0.5mn1.5o2等,但是它们都有各自的不足。
近来,三元电极材料的电化学储能性能受到广泛关注。相比于上述材料,层状镍钴锰三元正极材料具有比容量高、热稳定性好、循环性能好及成本低等优点。层状镍钴锰三元正极材料通过ni、co和mn元素的协同作用,整合了3种材料的优点,即镍基材料的高比容量、钴基材料的良好循环性能及锰基材料的高安全性,是目前发展前景较好的锂离子电池正极材料。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
材料准备:本工作拟采用广东迈纳科技有限公司生产的lini0.6co0.2mn0.2o2 (ncm622)材料和lini0.8co0.1mn0.1o2 (ncm811)材料;
材料表征:对ncm622和ncm811材料进行结构表征和电化学性能测试,通过xrd、tem、sem等表征手段对其形貌结构及元素构成进行分析,并采用循环伏安(cv)、阶梯电位电化学阻抗谱(speis)和恒流充放电(et)等电化学测试技术对其电化学性能进行系统评估。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4-7周:按照设计方案,开展相应实验,进行材料的各项表征,组装电池进行各项电化学性能测试。
第8-11周:进行数据分析,完善实验过程,并组装电化学原位探测器件,并进行相应的原位测试,以探究其变化机理。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] charge-transfer-induced lattice collapsein ni-rich ncm cathode materials during delithiation [j]. the journal ofphysical chemistry c, 2017, 121(44):24381-24388.
[2] high-energy cathode materials (li2mno3#8722;limo2)for lithium-ion batteries [j]. the journal of physical chemistry letters, 2013,4, 1268#8722;1280
[3] crystalline grain interior configurationand lithium migration kinetics in li-rich layered oxide [j]. nano letters,2016, 16(5):2907.