收藏本站
《中南大学》 2002年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

锂离子电池正极材料的合成及中试生产技术研究

彭忠东  
【摘要】:本文系统地利用机械液相活化法研究了合成锂离子电池正极材料锰酸锂和钴酸锂的基础条件。研究表明合成原料、原料的配比以及热处理制度是影响产物电化学性能的关键因素。研究结果表明,电解二氧化锰和碳酸锂是合成锰酸锂的较佳原材料:Li/Mn在0.50-0.55的范围内所合成的锰酸锂具有较标准的正尖晶石结构和较好的充放电性能;采用连续三温区烧结法所合成的锰酸锂材料晶型较完整,具有较高的比容量和较优良的充放电循环性能。碳酸钴和四氧化三钴以及碳酸锂是合成钴酸锂的较佳原材料;Li/Co在0.98-1.05的范围内所合成的钴酸锂具有较标准的α-NaFeO_2型层状结构和较好的充放电性能;采用连续两温区烧结法所合成的钴酸锂材料晶型较完整,具有较高的比容量和较优良的充放电循环性能。 本文重点研究了稀土掺杂对锰酸锂结构及电化学性能的影响。研究表明:用稀土修饰的锂离子电池正极材料锰酸锂(Li_xMn_(2-y)RE_(7y/6)O_4,0.95≤x≤1.1,0≤y≤0.3),具有较标准的尖晶石结构:掺入合适的稀土元素后所合成的材料具有更好的电化学可逆性能;同时也具有比较优良的高温性能。在掺杂稀土的基础上,对材料进行包覆钴的修饰,合成了包覆钴的复合化合物Li_xMn_(2-y-2)Co_2RE_(7y/6)O_4(0.95≤x≤1.1,0≤y≤0.3,0≤z≤0.3),所合成的正极材料的循环性能及容量都得到了进一步的提高。同时用晶体场理论分析了掺杂稀土及包覆钴在尖晶石型锰酸锂中的作用及机理。 在实验室研究的基础上,我们重点研究了锰酸锂和钴酸锂的中试生产技术,建立了一条年产15吨钴酸锂的中试生产线和一条年产50吨锰酸锂的中试生产线。中试合成锰酸锂的工艺具有工艺简单,流程短,材料性能稳定优良,合成成本低等特点,将电解二氧化锰预处理后所合成的材料具有更优良的电化学性能;所合成的用稀土修饰的锂离子电池正极材料锂锰钴复合氧化物Li、Mn_(2-y-z)Co_zRE_(7y/4)O_4(0.95≤x≤1.1,0≤y≤0.3,0≤z≤0.5),循环300次后,容量衰减小于15%,同时也具有比较优良的高温性能。中试生产的钴酸锂产品与国外同类产品比较具有较高的容量以及优良的充放电循环性能及充放电效率。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TM911

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李长东;余海军;陈清后;;从废旧锂电池中回收制备三元正极材料的研究[J];资源再生;2011年08期
2 ;磷酸铁锂电池在当今电池大战中独领风骚[J];汽车零部件;2011年04期
3 刘彦龙;;中国锂电池产业发展分析[J];电器工业;2011年08期
4 和祥运;刘恩华;张嘉禾;;锂离子动力电池产业链研究[J];北京汽车;2011年04期
5 王丽君;王伟光;;锂离子电池富锂化Li_(1+x)(Ni_zCo_(1-2z)Mn_z)_(1-x)O_2正极材料的研究[J];广州化工;2011年15期
6 徐顺余;曹辉;;锂离子动力电池受高温影响的试验分析[J];客车技术与研究;2011年04期
7 陈新传;宋强;吕昊;王路;;锂离子电池应用于潜艇动力可行性分析[J];船电技术;2011年06期
8 李军;周燕;靳世东;郑育英;;锂离子电池球形正极材料的研究进展[J];材料导报;2011年09期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周邵云;刘建生;蒋灵;李钊;张利萍;;1-丙烯-1,3-磺酸内酯对锰酸锂电池性能的影响[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第7分册)[C];2010年
2 崔明;许汉良;张帆;郭付祥;南俊民;;26650型钛酸锂电池的研制[A];第二十八届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2009年
3 何则强;熊利芝;吴显明;陈上;黄可龙;;LiMn_2O_4/Li_4Ti_5O_(12)复合材料的制备与电化学性能[A];2008年全国湿法冶金学术会议论文集[C];2008年
4 邢仁卫;陈夫山;秦梦华;邱化玉;;新型AKD用乳化剂的中试总结[A];'2007(第十四届)全国造纸化学品开发应用技术研讨会论文集[C];2007年
5 王志兴;陈健;李新海;张云河;郭华军;彭文杰;;尖晶石LiAl_xMn_(2-x)O_4的合成与性能[A];第五届海峡两岸粉末冶金技术研讨会论文集[C];2004年
6 王志兴;李新海;郭华军;彭文杰;张云河;胡启阳;刘久清;;钴掺杂锰酸锂的合成与性能[A];2008年全国湿法冶金学术会议论文集[C];2008年
7 谭强;王兵;陈东;郑义;肖翔;张宁;张栋;;氧化锆空心球粉中试生产及应用技术研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
8 李煜昶;成俊然;郑健禺;金桂玉;章希知;李生俊;曹志国;;烯唑醇防治梨黑星病(摘要)[A];中国化工学会农药专业委员会第八届年会论文集[C];1996年
9 宗俊;;纳米技术与我国取向硅钢片工业的节能降耗[A];2007年中国镁盐行业年会暨节能·降耗·环保技术信息交流会论文集[C];2007年
10 梅成;;微波技术在中药提取过程中的应用[A];第十二届全国微波能应用学术会议论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 熊燕 施铭;汇龙锰酸锂领先全球批量生产[N];云南日报;2003年
2 记者 李鑫金 通讯员 李媛;管道公司中试生产装置投产[N];石油管道报;2011年
3 本报实习记者 孟斯硕;深圳惠程 增资建设中试生产基地[N];中国证券报;2011年
4 北京大学教授 其鲁;锰酸锂动力民池:勇挑电动车产业发展大梁[N];科技日报;2005年
5 潘小祥 唐拔明;金泰公司镍钴锰酸锂技术通过省级鉴定[N];中国有色金属报;2008年
6 徐莅 新疆昊鑫锂盐开发有限公司;稀土和钴掺杂锰酸锂的电化学性能研究[N];新疆科技报(汉);2011年
7 刘碧玛;锂离子电池正极材料锰酸锂合成通过鉴定[N];科技日报;2005年
8 唐诗全;攀钢三条中试生产线同时开建[N];中国工业报;2008年
9 记者 朱大明;长春玉米生化产学研技术创新战略联盟成立[N];长春日报;2007年
10 徐心;生物质乙烯技术获得重大进展[N];中国纺织报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 彭忠东;锂离子电池正极材料的合成及中试生产技术研究[D];中南大学;2002年
2 蒋庆来;浆料喷雾干燥法制备球形锰酸锂正极材料及其改性研究[D];中南大学;2011年
3 冯季军;尖晶石锰酸锂正极材料的离子掺杂改性研究[D];天津大学;2004年
4 水江澜;高性能锂离子电池电极材料及薄膜电极的研究[D];中国科学技术大学;2006年
5 刘红岩;白细胞介素-6基因的克隆、表达及中试生产工艺的初探[D];中国协和医科大学;1998年
6 习小明;多相氧化还原法制备Mn_3O_4及锂离子电池用超微粉体研究[D];中南大学;2007年
7 郭永兴;锂离子动力电池制造关键技术基础及其安全性研究[D];中南大学;2010年
8 何晓文;乙型肝炎治疗性疫苗的研究[D];第二军医大学;2005年
9 崔萍;几种复合型锂离子电池正极材料的制备及电化学性能研究[D];华中师范大学;2011年
10 陈颖超;高功率型尖晶石锰酸锂正极材料的制备及掺杂改性研究[D];国防科学技术大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李亚彬;锂离子电池正极材料锰酸锂的制备及其性能研究[D];苏州大学;2012年
2 张金波;尖晶石锰酸锂的合成以及离子掺杂对其高温电性能研究[D];江西理工大学;2011年
3 伍明军;锂离子电池正极材料尖晶石型锰酸锂的性能改进研究[D];重庆大学;2004年
4 刘环敏;锂离子电池用尖晶石锰酸锂正极材料的应用研究[D];昆明理工大学;2003年
5 阮成旭;点带石斑鱼生理生态研究及其无公害养殖技术开发[D];福州大学;2005年
6 李小栓;尖晶石锰酸锂正极材料的合成及改性研究[D];湘潭大学;2011年
7 王青;低热固相反应法合成锰酸锂材料及其电化学性能的测试[D];南京师范大学;2005年
8 马越;紫玉米花色苷提取纯化、性质研究及中试生产[D];中国农业科学院;2009年
9 陈峰;锂离子电池正极材料LiMn_2O_4的合成与表征[D];长春理工大学;2007年
10 洪璐;石英原料中杂质的高温去除方法研究[D];苏州大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026