亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        溶膠-凝膠法制備富Li正極材料0.5Li2MnO3·0.5LiMn0.5Ni0.5O2及其特性研究

        2017-06-23 13:49:35岳婷青海大學(xué)化工學(xué)院青海西寧810016
        化工管理 2017年15期
        關(guān)鍵詞:層狀溶膠充放電

        岳婷(青海大學(xué) 化工學(xué)院,青海 西寧 810016)

        溶膠-凝膠法制備富Li正極材料0.5Li2MnO3·0.5LiMn0.5Ni0.5O2及其特性研究

        岳婷(青海大學(xué) 化工學(xué)院,青海 西寧 810016)

        在保持電池比容量與電壓穩(wěn)定的條件下,要想提高電池充放電的循環(huán)次數(shù),最直接有效的方法就是提高鋰離子電池的核心部分-正極材料的的循環(huán)充放電次數(shù)。我們緊緊抓住提高鋰離子電池的正極材料充放電特性的要求,首次嘗試了溶膠-凝膠法成功制備了富Li正極材料0.5Li2MnO3·0.5LiMn0.5N i0.5O2。隨后,我們借助了XDR(X射線衍射器)、SEM(掃描電子顯微鏡)、電化學(xué)性能測(cè)試儀這三種重要儀器對(duì)所制備的材料進(jìn)行研究。結(jié)果表明,當(dāng)我們采用充放電電流密度為20mAh·g-1時(shí),0.5Li2MnO3· 0.5LiMn0.5Ni0.5O2的電化學(xué)循環(huán)壽命測(cè)試結(jié)果表明,該材料的容量保持率為86.9%。

        鋰離子電池;溶膠-凝膠法;0.5Li2MnO3·0.5LiMn0.5N i0.5O2;循環(huán)次數(shù)

        隨著青海鹽湖提鋰工業(yè)的快速發(fā)展,因地制宜合理有效的擴(kuò)大鋰產(chǎn)品的用途,提高鋰產(chǎn)品的可靠性與實(shí)用性是促進(jìn)青海鹽湖鋰產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵,根據(jù)我們查閱資料得知,隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展,石油、煤等不可再生資源日益稀缺,電池儲(chǔ)能儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展的關(guān)鍵,這不僅關(guān)系到國(guó)家的能源安全,還對(duì)生態(tài)環(huán)境友好起著巨大作用。鋰離子電池有著很高的比能量、高功率、高循環(huán)壽命等特點(diǎn),除此之外還有高安全性和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),從而廣受關(guān)注、成為最理想的儲(chǔ)能設(shè)備之一,目前其應(yīng)用領(lǐng)域己從智能手機(jī)、筆記本電腦、等便攜式移動(dòng)設(shè)備向電動(dòng)工具、純電動(dòng)汽車、甚至宇航衛(wèi)星等大功率設(shè)備轉(zhuǎn)變,在這些關(guān)乎國(guó)民生活的需求的日常生活勞動(dòng)中越發(fā)舉足輕重。因而,發(fā)展高比容量、低成本、熱穩(wěn)定性好的正級(jí)材料便成為了鋰離子電池作為動(dòng)力電池進(jìn)程中的關(guān)鍵。經(jīng)過(guò)查閱資料得知,目前鋰離子電池負(fù)極材料的容量保持率在80%時(shí)以上時(shí)充放電次數(shù)在500次以上,大多數(shù)數(shù)據(jù)顯示一般普通電池正極材料的充放電循環(huán)次數(shù)則一般在200次上下浮動(dòng)。研究表明多次深度對(duì)電池進(jìn)行充放電時(shí),正負(fù)電極材料會(huì)對(duì)有機(jī)電解質(zhì)溶液有強(qiáng)氧化作用,導(dǎo)致作為正極材料LiCoO2電池的實(shí)際可利用的容量?jī)H有理論容量的二分之一左右。目前已經(jīng)有相關(guān)理論表示可以用Mn和Ni來(lái)替代LiCoO2中的CO,不但降低了這種材料的成本,還較為明顯地提高了材料的安全性和穩(wěn)定性。富鋰層狀結(jié)構(gòu)正極材料Li(1+x)k(1-x)02,K可以為,Fe,Co,Ni,Mn, Ti,Cr等多種金屬原子,所以組成這種正極材料的物質(zhì)并不唯一,然而LiCoO2、LiMn2O4(尖晶石)等傳統(tǒng)的正極材料在2-4.8V時(shí)循環(huán)充放電200次后的放電保持率在75%~82%左右,而富鋰系列鋰離子電池復(fù)合材料XLi2MnO3·(1-X)LiMnXNiXO2能夠在保持比容量很高的情況下依然有著很好的放電容量保持率。

        1 原料的制備

        合成原料為青海大學(xué)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供的分析純99%的二水醋酸鋰(CH3COOLi·2H2O)、分析純98%的二水醋酸鎳((CH3COO)2Ni·2H2O)、分析純99%的四水醋酸錳((CH3COO)2Mn·4H2O)、分析純 99.5%檸檬酸(C6H807·H2O).根據(jù)0.5Li2MnO3·0.5LiMn0.5Ni0.5O2的化學(xué)計(jì)量比取一定量的乙酸銼(注意:一定要加入過(guò)量的5%的乙酸銼以彌補(bǔ)高溫鍛燒時(shí)的損失)、一定量的乙酸鎳、一定量的乙酸錳,與適量的檸檬酸分別加入去離子水中,然后將檸檬酸溶液逐漸滴加到過(guò)渡金屬鹽溶液中不斷攪拌,滴加完成后用稀氨水調(diào)節(jié)混合液的pH值穩(wěn)定在8~9之間,后將溶液置于水浴中加熱5~10分鐘蒸發(fā)至綠色凝膠狀,控制水浴溫度在90℃~100℃之間,在真空干燥箱80℃中干燥12h后取出壓成圓片,轉(zhuǎn)移至馬弗爐中450℃緞燒5h,冷卻后,將圓片研磨至細(xì)粉狀,再次壓成圓片,置于馬弗爐中900℃鍛燒24h,隨爐冷卻后取出研磨至細(xì)粉狀,得最終產(chǎn)物0.5Li2MnO3·0.5LiMn0.5Ni0.5O2。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 XRD圖譜分析

        圖1 :材料的XRD圖譜

        圖2 :SEM圖

        圖3 :電池前四周充放電量

        層狀富鋰材料XLi2MnO3·(1-X)LiMn0.5Ni0.5O2包含兩種組分LiMnO2與LiNi0.5O2中,LiNi0.5Mn0.5O2具有相同的α-NaFeO2型屬于六方晶系R3m空間點(diǎn)陣群,而在另一組LiMnO3中過(guò)量的層狀結(jié)構(gòu),Li+在過(guò)度金屬層中與Mn4+以1:2的比例占據(jù)α-NaFeO中Fe3+位,形成LiMn6超結(jié)構(gòu)致其晶格結(jié)構(gòu),致其晶格對(duì)稱性較與LiNi0.5Mn0.5O2有所下降,但仍具有由α-NaFeO2衍生而來(lái)的層狀結(jié)構(gòu).因此正如圖1中所示,(006)/(012)、(018)/(110)兩對(duì)峰分裂明顯,表明具有良好的層狀結(jié)構(gòu).Li+在Li2MnO3組分過(guò)渡金屬層中形成的LiMn6超結(jié)構(gòu)在XRD表征中表現(xiàn)為2θ=200一25o區(qū)域內(nèi)微弱的超晶格衍射峰強(qiáng)相應(yīng)增大,這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在所制備的材料中均得到了體現(xiàn)(圖中所圈出來(lái)的),且隨著Li2MnO3組分的增多,2θ=200一250處微弱的衍射峰峰強(qiáng)相應(yīng)增大.Li2MnO3有別于LiNi0.5Mn0.5O2的這-結(jié)構(gòu)特點(diǎn),使得兩者相對(duì)含量發(fā)生變化時(shí),對(duì)合成的材料結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了影響。

        2.2 掃描電子顯微鏡分析

        圖2為所制備的材料的SEM圖,放大倍數(shù)為50000倍.圖中可見(jiàn),材料在形貌上顆粒均勻但呈無(wú)規(guī)則團(tuán)聚狀,一次粒子粒徑較小,均在準(zhǔn)微米尺度.很好的反映了材料的六方晶系結(jié)構(gòu)。

        2.3 電化學(xué)性能測(cè)試

        材料如圖(3)所示xLi2MnO3,·(l-x)LiMn0.5Ni0.5O2的首次充電過(guò)程可分為兩個(gè)階段,當(dāng)終止電壓在4.5V以下時(shí),Li+的脫嵌伴隨Ni2+/4+的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行,當(dāng)終止電壓在4.5V以上時(shí),則出現(xiàn)一個(gè)較長(zhǎng)的平臺(tái),該平臺(tái)對(duì)應(yīng)于富鋰材料的電化學(xué)活化過(guò)程.其電池的充放電中涉及的反應(yīng),當(dāng)電壓大于4.5V時(shí)其充電容量來(lái)自于LiMnO3組分的脫鋰過(guò)程,故當(dāng)x升高時(shí),4.5V以上的首次充電容量應(yīng)增大,這與圖中實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致.且由圖中結(jié)果可知充放電壓范圍為2.0~4.5V。由循壞性能圖可知經(jīng)過(guò)多次循環(huán)后材料在3.5V以下由于LiMnO3活化后引起的氧化還原反應(yīng),其氧化還原電位向低電壓方向偏移,由圖知的充放電容量為225.3mAh/g,容量保持率86.9%。

        3 結(jié)語(yǔ)

        本文以凝膠溶膠法成功合成了富Li正極材料0.5Li2MnO3· 0.5LiMn0.5Ni0.5O2所用的溶膠一凝膠法具有純度高、合成時(shí)間短、產(chǎn)物粒徑小、均一性好等諸多優(yōu)點(diǎn),易實(shí)現(xiàn)分子水平上的均勻混合,相比固相法等合成方法,較大程度地減少了合成工藝對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,其電池首次充放電量為305.2mAh/g,244.7mAh/g,容量保持率為86.9%

        [1]Simultaneous thermogravimetry and differential thermal analysis for comparing burning characteristics between oleaginous and non-oleaginousmicroorganisms[J].Bongmun Kang,Kohsuke Honda,Tsunehiro Aki,TakeshiO masa,HisaoOhtake.2011(1).

        [2]Kinetic analysis on LiFePO 4 thin films by CV,GITT,and EIS[J].Kun Tang,Xiqian Yu,Jinpeng Sun,Hong Li,Xuejie Huang. Electrochimica Acta.2011(13).

        猜你喜歡
        層狀溶膠充放電
        V2G模式下電動(dòng)汽車充放電效率的研究
        溶膠-凝膠法制備高性能ZrO2納濾膜
        軋制復(fù)合制備TA1/AZ31B/TA1層狀復(fù)合材料組織與性能研究
        基于SG3525的電池充放電管理的雙向DC-DC轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)
        電子制作(2019年23期)2019-02-23 13:21:36
        兩級(jí)結(jié)構(gòu)層狀Ti-TiBw/Ti復(fù)合材料擴(kuò)散焊及其拉伸行為
        焊接(2016年9期)2016-02-27 13:05:22
        高韌性抗層狀撕裂Q345FTE-Z35鋼板開(kāi)發(fā)
        新疆鋼鐵(2015年2期)2015-11-07 03:27:52
        鋰離子電池充放電保護(hù)電路的研究
        溶膠-凝膠微波加熱合成PbZr0.52Ti0.48O3前驅(qū)體
        層狀雙氫氧化物處理工業(yè)廢水的研究進(jìn)展
        V2G充放電機(jī)的設(shè)計(jì)及其仿真
        无码人妻丰满熟妇片毛片| 开心激情视频亚洲老熟女| 欧美牲交a欧美牲交aⅴ免费下载 | 久久777国产线看观看精品| 国产精品一区二区在线观看| 青青操国产在线| 国产不卡一区在线视频| 日韩av毛片在线观看| s级爆乳玩具酱国产vip皮裤 | 精品麻豆一区二区三区乱码| 无码中文字幕人妻在线一区| 欧美日韩一区二区三区自拍| 青青草综合在线观看视频| 成人自拍三级在线观看| 亚洲爆乳精品无码一区二区三区 | 亚洲乱精品中文字字幕| 亚洲视频专区一区二区三区| 久久久久免费看成人影片 | 国产精品无码一区二区在线看| 欧美中文在线观看| 色婷婷一区二区三区77| 草草影院发布页| 国产免费av片在线观看播放| 激情中文丁香激情综合| 国产精品一区二区韩国av| 国产成人无码18禁午夜福利p| 国产麻豆精品一区二区三区v视界| 另类人妖在线观看一区二区| 日韩中文字幕有码午夜美女| 国产97在线 | 中文| 成人亚洲欧美久久久久| 亚洲av少妇一区二区在线观看 | 日本久久精品福利视频| 天天爽天天爽夜夜爽毛片| 国产91福利在线精品剧情尤物| 色佬易精品视频免费在线观看| 无遮掩无码h成人av动漫| 男人和女人高潮免费网站| 国产日韩亚洲中文字幕| 黑人老外3p爽粗大免费看视频| 男女下面进入的视频|