FeMn基富锂正极材料的制备及电化学性能研究VIP专享

摘 要由于在锂离子电池中，正极材料的容量成为了制约锂离子电池容量的短板。富锂锰基正极材料是一类容量较高的正极材料，其中 Fe-Mn 基正极材料具有较低的成本，更是引人注目。但 Fe-Mn 基正极材料还存在首次循环库仑效率低、电压和容量衰减严重倍率性能较差等问题，期望通过改性工作使它的电化学性能有所改善，向工业化生产更进一步。本文在诸多的改性操作中选择了使用 Nb 进行掺杂改性，期望能从晶体结构上有所影响，进而得到电化学性能较为优异、更加适合商品化应用的 Fe-Mn 基正极材料。设计了 Fe-Mn 基正极材料 Li1.2Fe0.1Ni0.15Mn0.55O2纯相和 Nb 掺杂样品的制备流程，并通过自蔓延溶胶凝胶法制备出了煅烧温度为 700℃的纯相样品，结果分析中确实出现了其较大的首次循环容量损失（30.8%），0.1C 下循环 50 次后，样品展现了较差的电压保持率（81.5%）和容量保持率（57.4%），证明了改性研究的必要性。通 过 Zr 、 Ti 、 Cr 等 其 他 改 性 案 例 ， 推 测 预 估 了 Nb 掺 杂 可 能 对Li1.2Fe0.1Ni0.15Mn0.55O2的循环稳定性、倍率性能等产生一定的积极影响，但应当有一个最佳的掺杂量使材料的电化学性能达到较为优良。- I -关键词： 锂离子电池，富锂锰基正极材料，自蔓延溶胶凝胶法，离子掺杂大学本科生毕业设计(论文)Research on preparation and electrochemical performance of Fe-Mn based Li-rich cathode materialsAbstractIn lithium ion battery, the capacity of cathode material becomes the limitation of the capacity of lithium ion battery. Li-rich Mn-based cathode material is a kind of cathode material with high capacity, among which Fe-Mn based cathode material has a lower cost, which is more attractive.However, Fe-Mn based cathode materials still have some problems: low first-cycle coulomb efficiency, serious voltage and capacity attenuation, and poor rate capability, etc. It is expected that the electrochemical performance of Fe-Mn based cathode materials can be improved through the modification work, so as to move further towards industrial production.In this study, Nb doping was used in many ...