學(xué)士論文 鈦酸鋰負(fù)極材料的研制

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1、本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目：鈦酸鋰負(fù)極材料的研制學(xué)生姓名：胡穎聰學(xué)號(hào)：200912020227專業(yè)班級(jí)：應(yīng)用化學(xué)指導(dǎo)教師：黃小兵完成時(shí)間：III摘要鋰電池以其能量密度高、價(jià)格低、自放電小、無(wú)污染和無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，在商業(yè)上獲得了巨大的成功，并在實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用。鈦酸鋰是一種理想的嵌入型電極材料，具有充電次數(shù)多、充電過(guò)程快、安全等特性，使其成為了研究新型鋰離子電池負(fù)極材料的熱點(diǎn)。本文采用固相法制備Li4Ti5O12材料，考查了傳統(tǒng)固相法制備鈦酸鋰的工藝條件的影響，鋰源的選擇與合成氛圍對(duì)鈦酸鋰電化學(xué)性能的影響還有燒結(jié)溫度和燒結(jié)時(shí)

2、間對(duì)其影響。關(guān)鍵詞：鈦酸鋰（Li4Ti5O12）鋰離子電池負(fù)極材料電化學(xué)性能固相法IIIAbstractLithiumbatteries,withitshighenergydensity,lowprice,lowself-discharge,nopollutionandnomemoryeffect,etc.,hasgainedahugecommercialsuccess,andhasbeenwidelyusedinpractice.Lithiumtitanatehasadvantagesinreversibility,kineti

3、cofcharge-dischargeprocessandsafetyperformance,andbecomesthehotspotofresearchinanodematerial.Li4Ti5O12materialsispreparedbysolidphasemethodinthispaper,andthepaperexaminestheinfluenceoftraditionalsolidphasemethodofthelithiumtitanateprocessconditions,theinfluenceoflithi

4、umsourceselectionandtheatmosphereofsynthesisontheelectrochemicalperformanceoflithiumtitanate,andtheinfluenceofsinteringtemperatureandsinteringtimeonit.Keywords:Lithiumtitanate；Lithiumionbattery；Anodematerial；Electrochemicalproperties;Solid-phasemethodIII目錄第一章緒論11.1引言1

5、1.2鋰電池的發(fā)展歷程11.3鋰離子電池結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn)21.3.1鋰離子電池的結(jié)構(gòu)21.3.2鋰電池工作特點(diǎn)41.4鋰電池的電解液體系與隔膜51.4.1電解質(zhì)51.4.2隔膜51.5鋰電池負(fù)極材料應(yīng)滿足的要求61.6鈦酸鋰的結(jié)構(gòu)與性能61.6.1鈦酸鋰的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)61.6.2鈦酸鋰負(fù)極材料的性能71.7固相法制備鈦酸鋰及特點(diǎn)81.8選題的依據(jù)及本課題要解決的問(wèn)題8第二章實(shí)驗(yàn)部分102.1主要儀器與設(shè)備102.2實(shí)驗(yàn)試劑與原料102.3Li4Ti5O12的制備方法112.4極片的制備及電化學(xué)性能測(cè)試11第三章固相法制備鈦酸鋰實(shí)驗(yàn)結(jié)果與

6、討論123.1鋰源選擇的影響123.2煅燒溫度的影響133.3煅燒時(shí)的影響143.4煅燒氛圍的影響15第四章結(jié)論16參考文獻(xiàn)17致謝21III第一章緒論1.1引言隨著科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，尤其是移動(dòng)通訊、筆記本電腦、攝像機(jī)等便攜式電子產(chǎn)品的的迅速發(fā)展，人們對(duì)電池的小型化、輕型化、高功率、高能量、使用壽命和環(huán)境友好程度，提出了越來(lái)越高的要求。而傳統(tǒng)的鉛酸電池、鎘鎳電池、鎳氫電池等，因使用壽命短，能量密度較低以及環(huán)境污染等問(wèn)題大大地限制了它們的使用。因此需要尋找替代傳統(tǒng)鉛酸電池和鎳—鎘電池的可充電電池，開(kāi)發(fā)無(wú)毒無(wú)污染的電極材料、電

7、解液和電池隔膜以及對(duì)環(huán)境無(wú)污染的電池是目前電池行業(yè)首要任務(wù)。而鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)使其成為有力的候選者[1]。與傳統(tǒng)的二次電池相比，作為“綠色電池”鋰離子電池由于具有工作電壓高、能量密度高、功率密度大、自放電率低、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)污染、無(wú)記憶效應(yīng)等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，得到了市場(chǎng)肯定與應(yīng)用發(fā)展。鋰離子電池現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于便攜式移動(dòng)數(shù)碼設(shè)備等，并積極地向電動(dòng)交通工具、國(guó)防工業(yè)、空間技術(shù)等領(lǐng)域發(fā)展，尤其是隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力車(chē)大力推進(jìn)，鋰離子二次電池規(guī)?；l(fā)展必將迎來(lái)新的高潮。1.2鋰電池的發(fā)展歷程鋰離子電池的研究最早始于20世紀(jì)60～70年代

8、的石油危機(jī)。鋰離子電池是在鋰一次電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型高能電池。對(duì)鋰離子電池的研究始于20世紀(jì)80年代，在90年代得到迅速發(fā)展和應(yīng)用[2-3]。以金屬鋰為負(fù)極的鋰一次電池、二次電池在充電的時(shí)候，由于金屬鋰電極表面的不均勻造成表面電位分布不均勻，造