Keywords: Lithium ion battery；Ternary cathode material；Aluminum ions；Doping
目 录
1绪论 1
1.1引言 1
1.2锂离子电池工作原理 2
1.3锂离子电池的结构 3
1.4锂离子电池正极材料的要求 4
1.5锂离子电池的特点及应用 4
1.5.1使用镍钴铝酸锂材料的锂离子电池 5
1.6锂离子电池正极材料简介 5
1.6.1掺杂正极材料的制备 6
1.6.2锂电池正极材料的优缺点 6
1.7锂电池的正极材料以及Al掺杂 6
1.8论文研究内容及意义 7
2实验部分 8
2.1实验材料 8
2.2实验设备 8
2.3实验步骤 9
2.3.1三元锂离子电池材料LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2的制备 9
2.3.2电极片制作 9
2.3.3LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2负极锂离子电池的组装 10
2.3.4交流阻抗法测试条件 10
2.3.5循环伏安(CV)测试原理 10
3结论与分析 11
3.1XRD谱图分析 11
3.2LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2电池掺杂Al离子的电化学性能 13
3.2.1首圈充放电性能分析 13
3.2.2CV曲线结果分析 14
3.2.3循环性能分析 16
3.2.4倍率性能分析 17
3.2.5交流阻抗结果分析 18
结 论 20
展 望 20
致 谢 21
参考文献 22
1绪论
1.1引言
目前，LiCoO2是目前商用锂离子电池(LIB)的主要负极材料。然而，高成本和对环境有害的Co资源，限制了它在下一代高能量密度库中的应用。在此基础上，研究了一类分层结构的过渡金属氧化物LiNi1-x-yCoxMnyO2，并且由于其容量大、毒性小、成本低，与LiCoO2相比，在EVS中作为关键的储能材料被广泛应用。特别是LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(NMC)引起了广泛的关注。
然而，NMC的广泛实际应用[1]一直受到低初始库仑效率、低速率能力、高电压循环和高阳离子混合度的影响。阳离子取代已被证明是提高NMC电化学性能的有效途径。
各种离子掺杂剂，如Al3+，Ti4+，Na+，Sn2+，Fe3+，V5+等等已被用于降低NMC的阳离子混合度和改善其微观结构稳定性。其中，由于Al2O3与NiO，Ni2O3相比负Al的吉布斯自由能更大）MnO2和Co3O4。合理推断氧化铝的键能远远强于氧化亚镍，氧化钴和氧化锰。Woo等人发现Al，Mg取代可以抑制正极混合程度，提高负极初始库仑效率[2]。同时，也注意到锂离子扩散系数没有得到改善。此外，从我们之前的报道中可以看出，在Al修改过程中可以获得LiAlO2，这有利于改善NMC由于部分占据内部Li层而导致的Li+扩散系数。因此，在修改过程中，Al可能在大块NMC中形成不同的结构。 金属离子掺杂对三元电池材料的改性研究(2):http://www.chuibin.com/cailiao/lunwen_205085.html