层状正极材料锂镍钴铝氧化物的制备与包覆改性研究

目录

第1章 绪 论

1.1 课题研究的目的和意义

1.2.1 LiNixM1-xO2正极材料

1.2.2 LiNixCoyMnzO2(NCM)正极材料

1.2.3 LiNixCoyAl1-x-y(NCA)正极材料

1.3.1 阳离子混排和氧缺陷

1.3.2 结构衰减

1.3.3 微观应变和颗粒内部的微裂纹

1.3.4 热稳定性及产气

1.3.5 锂残留和SEI膜

1.4.1 体相掺杂

1.4.2 表面包覆

1.5 本论文的主要研究内容

第2章 实验原料、设备及表征方法

2.1 材料的制备

2.1.1 实验原料与设备

2.1.2 制备方法

2.2 材料的表征

2.2.1扫面电子显微镜分析

2.2.2 透射电子显微镜分析

2.2.3 粉末X射线衍射分析

2.2.4 热重分析

2.2.5 电感耦合等离子体发射发射光谱分析

2.2.6 四探针电导率分析

2.2.7 X射线光电子能谱分析

2.2.8 红外光谱分析

2.3.1 正极片的制备和电池组装

2.3.2 充放电测试

2.3.3 交流阻抗测试

2.3.4 恒电压间歇阶跃法测试

第3章 共沉淀法制备NCA正极材料的研究

3.1 引言

3.2 NCA正极材料的制备

3.2.1 Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2前驱体的制备和理化性质

3.2.2 前驱体预烧温度对合成NCA材料电化学性能的影响

3.2.3 焙烧温度对合成NCA材料电化学性能的影响

3.2.4 焙烧时间对合成NCA材料电化学性能的影响

3.3 本章小结

第4章 快锂离子导体Li2TiO3包覆改性NCA正极材料的研究

4.1 引言

4.2.1 NLTO-NCA材料的制备和理化性能

4.2.2 包覆量对NLTO-NCA材料电化学性能的影响

4.3.1 SLTO-NCA材料的制备

4.3.2 SLTO-NCA和NLTO-NCA材料的结构和表面化学性质的对比研究

4.3.3 SLTO-NCA和NLTO-NCA材料的常温电化学性能对比研究

4.3.4 SLTO-NCA 和 NLTO-NCA 材料的高温循环性能及其衰减机制分析

4.4 本章小结

第5章 电子导电氧化物ATO包覆及ATO＆Li2TiO3复合包覆改性NCA正极材料的研究

5.1 引言

5.2.1 ATO-NCA材料的制备和理化性能

5.2.2 包覆量对ATO-NCA材料电化学性能的影响

5.2.3 ATO包覆对NCA材料的高温循环性能改善及作用机理分析

5.3.1 ATO＆Li2TiO3复合包覆材料的制备和理化性能

5.3.2 ATO＆Li2TiO3复合包覆对NCA材料的常温电化学性能的影响

5.3.3 ATO＆Li2TiO3复合包覆对NCA材料的高温循环性能改善及作用机理

5.4 本章小结

第6章 NCA正极材料表面修饰石墨烯纳米点(GNDs)的研究

6.1 引言

6.2 材料的制备和理化性能研究

6.3 GNDs 修饰对 NCA材料的容量和倍率性能改善及作用机理分析

6.4 GNDs修饰对NCA材料循环性能的影响

6.5 本文包覆材料的电化学性能改善与国内外研究工作的对比

6.6 本章小结

结论

创新点

展望

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文及其它成果

声明

致谢

个人简历