一、喷雾干燥法生产氯化锂颗粒（论文文献综述）
马超[1]（2021）在《基于镁锂双离子电池电极材料制备及性能研究》文中进行了进一步梳理镁离子电池被认为是替代锂离子电池的候选者之一,但是只有解决了正极材料和电解液的问题,镁离子电池才能进一步发展。镁锂双离子电池可以有效解决Mg2+在材料中缓慢的动力学问题,为镁离子电池的发展提供了新的方向。本文对镁锂双离子的正极材料进行了研究,主要内容为针对钛基材料钛酸锂（LTO）和磷酸钛钠（NTP）的改性,并对其储锂性能进行了研究。（1）通过溶胶凝胶法合成出一系列碳包覆和锡掺杂的LTO复合材料,通过表征发现,材料生长在由柠檬酸碳化而成的导电碳骨架上。合成的Sn0.1-LTO/C复合材料拥有出色的储锂性能,在1 C的电流速率下,Sn0.1-LTO/C初始的放电比容量高达174.3 m Ah g-1,在循环了200圈后放电比容量为167.1 m Ah g-1。碳骨架提供的高导电性使得材料在不添加导电剂的情况下,仍能够保持出色的电化学性能,在5 C的电流速率下仍有103m Ah g-1的放电比容量,同时导电骨架赋予材料长的循环寿命,经过1000圈,容量保持率为81.4%。将Sn0.1-LTO/C材料组装镁锂双离子电池时,在0.5 C的电流速率下,首圈放电比容量可达到159.1 m Ah g-1。出色的电化学性能归因少量锡离子掺杂和导电碳骨架的设计。机理测试表明,电池的可逆容量主要归因于Li+在正极的可逆脱嵌和Mg2+在负极的溶解沉积。（2）通过水热法制备了NTP,并详细研究了温度、时间、物料浓度（基于Ti）和物料填充度对产品的结构和形貌的影响。将生产中的能耗和产量作为考虑因素,选取水热温度为180℃,水热时间为6 h,浓度约为1.5 mol/L,物料填充度为50%为优化条件,制备出由纳米片堆积成立方块状结构的NTP。为了提高电化学性能,以柠檬酸为碳源对产品进行碳包覆改性,改性后的NTP在1 C的电流速率下具有112.6 m Ah g-1的初始放电容量。随后,我们组装了MLIB,包覆的NTP有稳定的循环性能和出色的倍率性能,在0.5 C的电流速率下的初始放电容量为73.7 m Ah g-1,经过10圈的活化后达到78.5 m Ah g-1,并可以稳定循环200圈。良好的电化学性能,原因一方面在于材料均一规则的形貌,另一方面在于二次碳包覆的过程中展现出更好的结晶性和更多的有效含碳量。机理测试表明,经首圈活化后伴随Li+的脱嵌正极发生Li3Ti2（PO4）3和Li Ti2（PO4）3之间的可逆相变;而负极则发生Mg2+的溶解沉积。（3）通过喷雾干燥法辅助,以分子结构中含有脂肪碳链的柠檬酸钠为钠源,同时加入微量的碳纳米管,制备了碳包覆的磷酸钛钠-碳纳米管复合材料。通过SEM发现,在高温处理的过程中有机钠源碳化生成的无定形碳将NTP颗粒原位包覆,并生长在由碳纳米管构成的导电网络上。电化学性能测试结果表明,NTP@C-CNTs具有比NTP@C更好的储锂性能。在2 C的电流速率下,在200圈的循环内NTP@C-CNTs的平均放电比容量比NTP@C要高出40 m Ah g-1。在10 C的大电流速率下循环2000圈,容量保持率为78.8%。当组装MLIB时,在1 C的电流速率下首圈有110.5 m Ah g-1的放电比容量。原位碳包覆和利用碳纳米管构建导电网路的协同作用策略使得该复合材料拥有更出色的电化学性能。
杨静[2]（2019）在《一维相变锂离子电池极材料自支撑结构设计及电化学性能研究》文中进行了进一步梳理随着便携式电子产品和电动汽车市场的发展,锂离子电池作为其中关键的能源储存设备,其性能需要进一步提高。根据市场的需求,研发高能量密度、高倍率性能以及循环稳定性好的正负极材料是提升锂离子电池性能的关键。一维纳米因材料比表面积大,可以为电化学过程提供更多的氧化还原反应位点,同时材料中的孔隙结构能有效缩短离子扩散路径,而受到研究人员的广泛关注。本论文以钛酸锂（Li4Ti5O12）和磷酸铁锰锂（LiFe0.4Mn0.6PO4）为研究对象,采用静电纺丝技术设计合成了能够促进离子/电子传输的一维自支撑电极材料。针对Li4Ti5O12电子电导率低,比容量低的问题,我们制备了具有氧空位的Li4Ti5012/CNT复合一维自支撑电极材料。首先,通过静电纺丝技术制备的Li4Ti5O12纳米纤维,在缺氧气氛（真空）中高温烧结,将产生大量氧空位缺陷。氧空位极大的增加了电极材料的界面电荷存储容量,在0.1C充放电条件下,电极材料首圈放电比容量达到348mAh-g-1。同时高温烧结过程中形成相互交联的碳纳米纤维,可以构成三维导电网络作为自支撑电极基底,无需使用粘结剂和集流体。为了进一步提高自支撑Li4Ti5012电极材料的性能,在电纺前驱体溶液中加入碳纳米管（CNT）,得到Li4Ti5012/CNT复合材料,可提高Li4Ti5O12自支撑电极材料的导电性,进而提高其倍率循环性能。利用离子液体[BMIm]H2P04辅助静电纺丝技术,设计合成了一维多孔LiFe0.4Mn0.6PO4碳纳米纤维正极材料。材料合成过程中,离子液体的H2P04阴离子作为LiFe0.4Mn0.6P04纳米颗粒P043-的来源,阳离子在惰性气氛（Ar）中高温碳化形成N掺杂的碳层包覆在LiFe0.4Mn0.6PO4的表面,同时在纳米纤维中留下大孔结构。N掺杂的碳层包覆可以提高LiFe0.4Mn0.6P04的导电性,碳化留下的孔洞有利于电解液的渗透。同时离子液体作为软模板辅助纳米纤维形成孔径均一的介孔结构,有效缩短了离子扩散路径,一维纳米材料的高比表面积（287.4m2.g-1）为电化学反应提供了更多的活性位点。该工作为设计制备一维多孔自支撑电极结构提供了一种简便而通用的方法。本论文研究成果对电极材料界面电荷存储的发展有重要的意义,同时也为一维纳米材料组装的多孔自支撑电极结构设计提供了新的思路。
徐航宇[3]（2019）在《金属锂聚合物电池关键材料研究》文中指出电动汽车行业的快速发展对二次电池的性能提出了更高的要求,传统锂离子电池的能量密度已经接近理论极限。金属锂负极由于具有相当高的理论比容量（3860 mAh/g）和最负的电化学势（相对标准氢电极-3.04 V）,被视为下一代高比能电池最理想的负极材料。然而,金属锂负极较高的化学反应活性、巨大的体积变化和不可控的锂枝晶生长阻碍了金属锂电池的商业化应用。使用固体电解质替代有机液态电解质可能减缓金属锂与电解质的持续副反应、抑制锂枝晶的生长,其中聚合物固体电解质密度小、具有柔性、且易于加工,金属锂聚合物电池有望成为未来具有高能量密度、高安全性电池的最佳候选。本文的工作围绕金属锂聚合物电池的两大核心材料——聚合物固体电解质和金属锂负极展开。聚环氧乙烷（PEO）链段柔顺、对锂盐有很好的溶解能力,但PEO基聚合物电解质的室温离子电导率较低,对金属锂的热力学稳定性不足。为改善PEO基聚合物电解质的离子电导率、提高其对金属锂的稳定性,第二章以双三氟甲基磺酰亚胺锂（LiTFSI）为锂盐,以Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12（LLZTO）纳米颗粒作为无机填料,通过溶液浇铸法制备了具有不同LiTFSI和LLZTO含量的聚合物-无机复合固体电解质。其中,PEO/LiTFSI的摩尔比为12的复合电解质膜在80℃和60℃下均有更高的离子电导率。适量的LLZTO填料可以将PEO与金属锂单位面积的电荷转移电阻减小34倍,LLZTO填料的引入还可以降低Li|Li电池的极化,改善Li|LiFePO4电池的循环性能。另一方面,第二章以聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）为预聚物,通过紫外光固化制备了交联PEO聚合物电解质,对比了共混非交联PEO、加入无机填料这两种改性手段的效果。研究发现,引入非交联PEO共混能改善交联PEO聚合物电解质的力学性能、降低玻璃化转变温度、提升离子电导率和Li|LiFePO4电池的循环性能。在共混非交联PEO的基础上,加入Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12（LLZTO）纳米颗粒,可使交联PEO的离子电导率提升至2.3×10-3 S/cm（80℃）,通过Li|LiFePO4单层软包电池的失效分析,发现含有LLZTO的交联PEO电解质与金属锂负极界面处存在较厚的界面层（约2μm）,金属锂不均匀的体积变化导致部分区域产生孔洞和间隙,从而失去电接触。以上结果表明,PEO基聚合物电解质与金属锂负极的界面仍然有待改善。第三章研究了LiFSI-碳酸酯电解液的组成对金属锂负极电化学性能的影响,通过控制电解液有机溶剂组成、LiFSI浓度和循环温度为变量,通过Li|Cu电池、Li|Li电池、Li|LTO（钛酸锂）电池对金属锂负极的循环性能进行评价。EC（碳酸乙烯酯）/DMC（碳酸二甲酯）/DEC（碳酸二乙酯）三元电解液溶剂与二元（EC/DMC）和单元（DMC）溶剂相比,有助于提升金属锂的循环性能。通过9种不同LiFSI浓度的LiFSI-EC/DMC/DEC三元碳酸酯溶剂的对比,发现室温下Li|Cu电池的循环性能随着LiFSI浓度的增加而提升。在高锂盐浓度下,金属锂沉积的颗粒尺寸更大,比表面积更小;通过XPS对金属锂表面进行元素分析,发现SEI膜中包含Li2O3、烷基碳酸锂、烷氧基锂等有机溶剂分解产物和LiF、Li2S2O4、Li2S3O3等FSI-分解产物。高盐浓度下,SEI中可能含有较多FSI-分解产物,且SEI膜可能比低盐浓度下更厚、更致密。在45℃和60℃下,高盐浓度的电解液能提供更高的库伦效率和循环稳定性。第四章针对金属锂负极的界面问题,研究了聚合物涂层作为人造SEI对电沉积金属锂的影响。通过旋涂法在Cu集流体表面引入PEO-LiTFSI、SBR、PTFE、PAN-LiTFSI等多种聚合物涂覆层。发现在醚类电解液中,PEO-LiTFSI涂层能显着提高Li|Cu电池的循环寿命;在碳酸酯类电解液中,表面形貌均一、致密的PAN-LiTFSI涂层能均一化离子流量,避免金属锂与电解液的直接接触,促进金属锂以颗粒状的形态均匀沉积、避免锂枝晶产生、提升Li|Cu电池的库伦效率。值得一提的是,热处理后的PAN-LiTFSI涂层能促进金属锂以更大的颗粒尺寸进行沉积,并进一步提升库伦效率。通过扫描隧道显微镜证实,热处理后的PAN涂层具有更好的致密性、更高的机械强度、更加均一的形貌和模量分布。通过全反射红外光谱推断,PAN在热处理的过程中发生了亲核加成反应,生成了新的分子结构。此外,本章还研究了PAN涂层厚度对电沉积金属锂的影响。金属锂表面SEI膜的性质对其沉积和脱出行为有显着影响。为了改善金属锂固态电池的性能,在固体电解质与金属锂负极间设计并构筑一层致密度高、均一性良好的SEI膜可能成为有效的手段。
陈富金[4]（2019）在《湿法磷酸和钛白副产硫酸亚铁制备磷酸铁锂的研究》文中提出磷酸铁锂由于安全无毒、环境友好、比容量高等优点被认为是新一代锂离子电池正极材料,但是研究出性能优良且价格低廉的磷酸铁锂前驱体一直是限制其进一步发展的难题。本实验以钛白副产硫酸亚铁和湿法磷酸为原料,通过共沉淀法制备磷酸铁锂前驱体,前驱体通过煅烧得到磷酸铁锂,不仅降低了合成成本,并且对于解决目前钛白生产的废副硫酸亚铁的回收利用问题具有重要意义。而用湿法磷酸作为磷源通过共沉淀法合成前驱体,合成工艺相对简单,易于操作。因此,本实验具有很重要的意义和应用价值。首先,本论文以分析纯FeSO4·7H2O、H3PO4、LiO H·H2O为原料,用共沉淀法制备了磷酸铁锂前驱体,通过研究,结果表明,制备磷酸铁锂前驱体的优化工艺条件为:锂摩尔投料量为0.084mol,磷摩尔投料量为0.03mol,铁摩尔投料量为0.025mol,反应时间为1h,反应温度为30oC,陈化时间为2h。在优化的工艺条件下,前驱体的比例最接近1:1:1。通过XRD、热重、粒径分析,结果表明:制备的前驱体为磷酸亚铁和磷酸锂的混合物,在500℃之后前驱体重量损失趋于平稳,体积平均粒径为4.96um。其次,为了制备出性能优良的磷酸铁锂,前驱体在掺杂7%的蔗糖后置于管式炉中煅烧得到LiFePO4/C粉体材料,对前驱体的煅烧时间和煅烧温度进行了研究。研究表明:优化的煅烧温度是750oC,优化的煅烧时间是8h。最后,用钛白副产硫酸亚铁和湿法磷酸为原料,用蔗糖作为碳源,通过共沉淀法制备磷酸铁锂前驱体,研究表明,制备前驱体的优化工艺条件为:锂摩尔投料量为0.24mol,磷摩尔投料量为0.03mol,铁摩尔投料量为0.025mol。在优化的工艺条件下,前驱体的比例最接近1:1:1。再用自制的前驱体通过煅烧制备LiFePO 4/C粉体材料,对制备的材料采用XRD、S EM、电化学性能测试、循环伏安测试进行表征,结果表明:制备出来的材料是完整的球形结构,且与磷酸铁锂标准图谱（81-1173）对比后基本一致。在0.1C倍率下首次放电比容量达到了112.0Ah·k g-1,在经过十次循环后比容量不但没有减少反而在增加,表现出了优异的电化学性能。样品的循环伏安曲线是一对对称性很好的氧化还原峰,循环4圈之后的峰基本重合,说明样品内部的极化较小。
许惠[5]（2018）在《富锂型锂锰氧化物及其锂离子筛的制备、性能及应用》文中研究说明作为重要的能源金属,锂的开发和应用已引起人们的极大关注。液态盐湖锂资源来源较为丰富,已成为目前的研究热点。离子筛吸附法是公认的最有前景的液态锂资源提锂方法,而目前研究最多、性能最好的无机锂离子吸附剂是锰氧化物离子筛,该离子筛是由尖晶石型锂锰氧化物经过脱锂而得,对溶液中的锂离子显示出特有的选择性,可用于盐湖卤水等液态锂的提取及废旧锂电池等含锂资源的回收。但在大规模商业应用之前,锰氧化物离子筛还需要解决锰溶损性大、稳定性差和造粒成型困难等一系列问题,这需要更多科技工作者持续开展相关的研究工作。本论文以减少锰的溶损、提高离子筛的吸附容量为主要目标,研究制备高性能尖晶石型富锂锰氧化物离子筛的合成条件,并将合成的离子筛用于从低锂天然卤水中提取锂。首先,借鉴锂离子电池正极材料的制备方法,以MnCO3和LiOH为起始物,采用高温固相法制备了正尖晶石型锂锰氧化物LiMn2O4前驱体及相应离子筛,并探讨了不同反应时间对前驱体结构的影响,以及盐酸浓度、酸浸时间对前驱体锂的脱出率和锰的溶损率的影响。研究发现,600℃下制备的纯相LiMn2O4,酸浸时Li的脱出率为96.22%,Mn的溶损率为11.15%。XRD及SEM分析表明,酸浸后所得离子筛保持了前驱体的结构和形貌。脱锂后的锂离子筛在pH为12.10的纯锂溶液中吸附平衡时间为24h,最大吸附容量为30mg/g。富锂型Li4Mn5O12因过量的锂离子取代锰离子,其Mn的存在价态皆为+4价,可有效抑制Mn的溶损,提高尖晶石结构的稳定性。本文采用水热-低温固相法制备了富锂型Li4Mn5O12及相应离子筛。以水热法自制的γ-MnOOH和LiOH为原料,于空气气氛中低温煅烧制备锂离子筛前驱Li4Mn5O12,研究了锂锰配比、煅烧温度及煅烧时间对目标产物的结构、组成及性能的影响。结果表明,当锂锰比为0.8、在400℃下煅烧32h,可得到几乎纯相的尖晶石Li4Mn5O12,酸浸时Li的脱出率为96.84%,Mn的溶损率为2.86%。酸浸后所得离子筛保持尖晶石的结构,离子筛及前驱体均具有原料γ-MnOOH的一维棒状形貌。脱锂后的离子筛在pH为12.10的纯锂溶液中吸附平衡时间为20h,最大吸附容量为38.2 mg/g,吸附容量随着溶液pH的升高而增大。为进一步提高前驱体中的锂含量,对合成条件进行了简化,以LiNO3和Mn（NO3）2·4H2O为原料,采用EDTA-柠檬酸络合法在空气气氛中低温合成了富锂型锂锰氧化物Li2O·nMnO2（n=1.75、2.0、2.25、2.5、3.0）,并通过XRD、SEM、XPS等检测手段进行表征。实验发现,当n=2.5及n=2.25时可以获得理想的尖晶石富锂型锂锰氧化物Li1.33Mn1.67O4和Li1.45Mn1.64O4。400℃下煅烧24 h合成的目标产物是具有纯相尖晶石结构的Li1.45Mn1.64O4,在酸浸过程中Li的脱出率为96.35%,Mn的溶损率0.86%。脱锂后的离子筛在pH为12.10的纯锂溶液中的吸附平衡时间为10h,最大吸附容量为42.8 mg/g,吸附容量随着溶液pH的升高而增大,具有最好的综合性能。论文详细研究了以EDTA-柠檬酸络合法制备的离子筛SMO在LiCl-LiOH纯锂体系中的吸附性能,并考察了温度、初始Li+浓度及液固比等工艺参数对吸附性能的影响。研究结果表明,离子筛的吸附等温线同时满足Freudlich及Langmuir等温吸附模型,吸附过程中的吉布斯自由能变化小于零,离子筛吸附锂可自发进行,熵是推动锂离子从液相到离子筛相吸附的动力,吸附为吸热过程。动力学研究表明,离子筛吸附锂的动力学过程遵循准二级动力学方程,吸附活化能为15.7kJ/mol。整个吸附过程受内扩散控制,但在吸附初期,边界层阻力也不能忽略。通过离子交换平衡曲线、分配系数研究了离子筛SMO对不同金属离子的吸附选择性,其选择顺序为Li+>Mg2+>Ca2+>K+>Na+。由于粉状离子筛直接工业应用难度大,液固分离困难,粘附损失严重,固定床操作时流动性和渗透性极差,床层阻力大,为适用于工业应用,论文选择改性乙基纤维素对粉末离子筛进行了造粒,其最佳工艺条件为:粘结剂改性乙基纤维素用量为8%,干燥温度为65℃,致孔剂KCl添加量为粘结剂的1/10,挤压孔径为1 mm,经120℃固化1h得到颗粒离子筛,造粒后的粒状离子筛比表面积减小,孔容增加。造粒后离子筛的吸附容量有所降低,在pH为12的纯锂溶液中,经过预处理的粒状离子筛的锂吸附容量是粉末离子筛锂吸附容量的70%,对二次卤水中锂的吸附容量为17.52 mg/g。循环5次后吸附容量保持率为86%,具有较好的循环稳定性。最后,论文还对盐湖卤水固定床提锂工艺进行了探索并制得碳酸锂产品。考察了不同上柱流量对固定床锂吸附过程的影响,结果表明,流量越快,穿透点出现的越早,导致吸附剂的利用率和吸附容量降低。利用0.5 mol/L盐酸溶液在5mL/min的流速下,对Li+进行解吸,解吸率为96%,解吸液中锂离子浓度为928mg/L。通过5次吸附-洗脱循环实验,离子筛的吸附容量为12.54 mg/g,锰溶损率为0.98%,表现出较好的循环稳定性。采用所制备离子筛从天然卤水中提锂,效果较好。所得碳酸锂产品的锂总收率90%,且Li2CO3纯度较高,质量优于国家工业一级产品Li2CO3标准。本文的研究成果为采用离子筛吸附技术直接从低锂天然卤水体系中提取锂提供了理论和技术基础,具有实际应用价值。
王东琳[6]（2015）在《喷雾干燥法生产氯化锂研究》文中认为用碳酸锂生产氯化锂,在这个工艺的过程之中,本文论述了每一个生产的环节、原理、试验、方法。在中和槽内需要加入碳酸锂,然后加入浓盐酸,使其缓慢发生中和的反应,关键要控制终点,即p H值在12之间,接着放入净化剂,用CO2为0.0027%,再加入-wt的单水氢氧化锂,使其对中和液进行调配,最终通过调配而得出达到质量要求的溶液,即氯化锂的精母液;在精母液的浓度是400450g/L,则温度控制在5070℃,这时可以利用喷雾干燥造粒技术进行处理,所产出的是氯化锂颗粒,即大小为Υ16mm。
王亚丽[7]（2015）在《石墨烯/碳纳米纤维的电纺合成与电容脱盐性能的研究》文中研究指明随着世界人口持续增长,各国工业不断的发展,现在很多国家都面临着淡水资源不足的危机,海水淡化成为解决问题的主要方式。电容去离子技术是一种低能耗、环保、高效的海水淡化高新技术,它是利用双电层原理进行吸附和脱盐的一种新型水处理技术。该技术的核心和关键是高性能碳材料电极的制备。本课题以氧化石墨和聚丙烯腈为原料,通过静电纺丝方法成功的制备出一种新型的石墨烯/碳纳米纤维电极材料,对石墨烯/碳纳米纤维进行一系列表征,并重点研究石墨烯对碳纳米纤维的影响以及新型电极的吸附脱盐性能。本文首先利用静电纺丝法制备出氧化石墨/聚丙烯腈纳米纤维材料,通过SEM和Raman研究氧化石墨的添加对纳米纤维的结构及性能的影响。研究发现,氧化石墨的添加使纳米纤维的直径变细,氧化石墨与纤维之间以包裹、嵌入和游离三种方式连接,分析发现氧化石墨与聚丙烯腈纤维的连接形成一个“面到线”的网络结构,这种结构增强了电极的导电性能;TG-DTA曲线分析发现,刚性片层结构的氧化石墨提高了聚丙烯腈纳米纤维的热稳定性以及热效应。将氧化石墨/聚丙烯腈纳米纤维在不同温度下进行预氧化,再在不同温度下进行碳化,通过SEM分析确定预氧化及碳化工艺参数,结果表明纤维在预氧化温度250℃,碳化温度1100℃时得到的碳纳米纤维孔结构较均匀;通过TEM分析发现,高温碳化后的石墨烯与碳纤维的连接方式有三种:包裹、嵌入和游离;XRD和Raman分析表明,石墨烯的存在提高了碳纳米纤维的结晶性能;通过对碳纳米纤维的氮气吸附脱附测试、四探针测试以及拉伸测试,分析发现含有石墨烯的碳纳米纤维电极比表面积提高了43.72 m2/g,电导率提高了近十倍,m（GO:PAN）=0.15:1.0的石墨烯/碳纳米纤维的机械性能符合实验要求。最后,将制备的石墨烯/碳纳米纤维作为电容去离子技术装置中自支撑电极,研究电极的电吸附性能。通过对比实验,研究不同电极对数、电极间距、工作电压、进水流速以及氧化石墨的添加量对电极除盐效率的影响。研究发现,当m（GO:PAN）=0.15:1.0,工作电压1.5 V,电极间距2 mm,进水流速为10 m L/min时,1对石墨烯/碳纳米纤维电极的吸附量可达2.02 mg/g。与文献中传统碳电极材料进行对比发现,本论文制备的新型电极材料在电容脱盐中表现出了较高的吸附量。
彭辉[8]（2015）在《锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3O2倍率性能提升研究》文中进行了进一步梳理LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2因具有成本低、放电比容量大、‘循环性能好等优点被认为是最具发展前景的新型锂离子电池正极材料之一。目前对于LiNi1/3CO1/3Mn1/3O2的研究大多集中于提升材料的振实密度和循环性能,而倍率性能受到的关注相对较少。针对LiNi1/3CO1/3Mn1/3O2倍率性能较差的问题,本文从离子掺杂和导电二次相复合两个方面入手进行了研究,并通过XRD、SEM、TEM、循环伏安、交流阻抗等测试手段对材料的微观结构和电化学性能进行了表征。以Li2CO3、（CH3COO）2Ni-4H2O、（CH3COO）2Co·4H2O、（CH3COO）2Mn·4H2O为原料,采用流变相法制备LiNi1/3CO1/3Mn1/3O2正极材料,考察出了锂过量6%、900℃下热处理8h为最佳的制备工艺。在上述最优制备工艺的基础上,分别采用Zr、Cl元素对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2进行掺杂改性处理,结果表明Zr4+和Cl"掺杂均能明显促进材料倍率性能的提升。Zr4+掺杂能够增强LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2晶体结构的稳定性、抑制“阳离子混排”、扩展锂离子迁移通道,而且当掺杂量较高时会在材料表面生成Li2ZrO3包覆层,Li2ZrO3能够保护电极材料免受电解液的侵蚀从而有助于其电化学性能尤其是倍率性能的提升。所得LiNi1/3Co1/3Mn1/3-0.01Zr0.01O2材料表现出相对较好的电化学性能,在2.5-4.6V电压范围内,在0.2C、0.5C、1.0C、2.0C、3.0C倍率条件下的首次放电比容量分别为189mAh/g、171mAh/g、158mAh/g、142mAh/g和132mAh/g,而且具有良好的循环性能。C1-掺杂可以增强材料的层状结构有序性、抑制“阳离子混排”、扩展锂离子迁移通道、引起体系内过渡金属电荷状态变化,最终能够使LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2电化学反应过程中的阻抗减小、反应活性增强。LiNi1/3Co1/3Nn1/3O2属于半导体材料,电子导电性差。将LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2分别与具有优异电子导电性的石墨烯及碳纳米管复合,使LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的电子导电性得到极大提升,从而有效提高了材料的倍率性能。为了进一步提升LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的电子导电性,将具有一维空间结构的碳纳米管和具有二维空间结构的石墨烯与LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2共复合,利用所构建出的三维导电网络结构使LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的电化学性能尤其是倍率性能得到更大程度的提升。在石墨烯与碳纳米管二者共同作用下,Graphene/CNTs总质量与NCM质量之比为0.03：1、Graphene与CNTs质量比为2：1时,制得的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2/1%CNTs/2%Graphene材料在2.5-4.6V电压范围内,在0.2C、0.5C、1.0C、2.0C、3.0C倍率条件下的首次放电比容量分别为156mAh/g、156mAh/g、145mAh/g、126mAh/g和111mAh/g。
唐规[9]（2014）在《高倍率LiFePO4正极材料的合成及其改性研究》文中进行了进一步梳理锂离子电池普遍应用的正极材料主要是LiCoO2，具有工作电压高、充放电电压平稳、比能量高等优点，然而LiCoO2价格昂贵，有毒，电池过充会导致不可逆容量和极化增加，存在安全隐患。橄榄石结构LiFePO4目前被认为是最具有潜力的锂离子电池正极材料，具有稳定电压平台、储存和循环寿命长、环境友好、无记忆效应等诸多优点，成为电动汽车动力电池的理想材料之一。本文以水热法制备的LiFePO4为基础，通过碳包覆来提高材料的电子电导率，改善材料的倍率性能；同时还通过不同碳源对比研究了沥青包覆碳热还原法制备LiFePO4/C复合材料的倍率性能。主要研究结果如下：（1）以LiOH、（NH4）2Fe（SO4）2、H3PO4为原料，成功的制备了LiFePO4正极材料，并对制备工艺参数（前驱物浓度、反应时间、反应前驱液pH值）进行优化，得到最佳工艺条件：反应前驱物浓度以理论LiFePO4计n（LiFePO4）=0.015mol（水热介质为45ml去离子水）、反应时间为5h、反应前驱液pH=7.2。在此条件下制备的材料结晶性能好、粒径小且分布均匀，在0.1C倍率下的首次放电容量可达到122.02mAh/g。（2）以优化后的最佳工艺条件下水热法制备的LiFePO4为原料，使用不同的碳源（蔗糖、聚乙烯醇（PVA）和沥青（pitch））研究了碳包覆改性对LiFePO4/C复合材料倍率性能的影响，探索了最佳碳源的制备工艺条件。结果表明：以沥青作为碳源包覆得到的LiFePO4/C复合材料包覆效果最好，倍率性能最佳，在10C倍率下的首次放电容量可达到99.15mAh/g。经过正交实验优化，确定沥青包覆最佳工艺条件为：LiFePO4: pitch=6.5:1，包覆烧结温度为600℃。在此条件下制备的LiFePO4/C复合材料在10C倍率下的首次放电容量提高到109.12mAh/g。（3）分别以蔗糖、PVA和沥青为碳源采用碳热还原法制备了LiFePO4/C复合材料。通过SEM和TEM表征发现，沥青包覆处理的样品颗粒粒径均匀、包覆碳层为无定形结构，包覆厚度均匀。电化学性能测试也表明，沥青包覆样品的倍率性能最优异，在10C倍率下的首次放电容量可达到117.72mAh/g。
李诗妍[10]（2013）在《熔盐法制备锂电池负极材料钛酸锂的研究》文中研究指明本文系统地研究了熔盐法制备钛酸锂的影响因素,初步研究了在本实验条件下熔盐法制备钛酸锂的机理,测试了钛酸锂作为锂电池电极材料的电化学性能,主要结果如下：（1） LiCl-KCl熔盐体系黏度较低,且不与活性物质LiOH·H2O和Ti02反应,适合作为反应介质。混合物组成选为LiCl-KCl-LiOH·H2O-TiO2。（2）体系保温时间相同,煅烧温度为800℃时的晶型较完整,离散度较小,比表面积较大；此温度下保温4h时,产物粒径较小,约为3μm,离散度较小,比表面积较大；800℃-4h条件下,熔盐比例N=2时,产物粒径较小,约为2.5μm;且反应物粒径越小,产物粒径也越小。（3）800℃-4h条件下,搅拌可减小产物粒径,产物为由200nm小颗粒聚集而成的粒径约为2μm的钛酸锂,粒径最均匀,比表面积最大；以此作为电极材料,电池的循环性能和倍率性能最好：首次放电容量达158mAhg-1,0.2C时循环50次后容量保持率为78%左右,库伦效率大于99%,0.2C、0.5C、1C、2C、5C不同放电倍率下,25次循环后放电比容量为40mAhg-1;钛酸锂粒径越小、越均匀,比表面积越大,电化学性能越好。（4）通空气可减小产物的整体粒径,但鼓气不均匀会增大产物的离散度。（5）初步推断在本实验条件下,LiCl-KCl熔盐体系制备钛酸锂遵守模板机理。
二、喷雾干燥法生产氯化锂颗粒（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、喷雾干燥法生产氯化锂颗粒（论文提纲范文）
（1）基于镁锂双离子电池电极材料制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 镁离子电池的简介 |
| 1.3 镁离子电池正极材料的研究进展 |
| 1.3.1 无机材料 |
| 1.3.2 有机材料 |
| 1.4 镁离子电池电解液研究进展 |
| 1.4.1 液态电解液 |
| 1.4.2 固态电解液 |
| 1.5 镁离子电池缓慢发展的原因 |
| 1.5.1 有限的正极材料选择 |
| 1.5.2 合适的电解液开发 |
| 1.6 镁锂双离子电池的提出 |
| 1.6.1 镁锂双离子电池的研究进展 |
| 1.7 钛基材料 |
| 1.7.1 钛酸锂简介和研究进展 |
| 1.7.2 磷酸钛钠简介和研究进展 |
| 1.8 本论文的研究内容 |
| 第二章 Sn掺杂碳包覆钛酸锂(Sn_x-LTO/C)的制备及电化学性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂和仪器 |
| 2.2.2 实验步骤 |
| 2.2.3 材料表征 |
| 2.2.4 电化学组装与测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 材料表征 |
| 2.3.2 Sn_(0.1)-LTO/C复合材料储锂性能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 水热法制备磷酸钛钠及其电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂和仪器 |
| 3.2.2 实验步骤 |
| 3.2.3 材料表征 |
| 3.2.4 电池的组装与测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 水热条件对材料晶相和形貌的影响 |
| 3.3.2 NTP@C复合材料的表征 |
| 3.3.3 NTP@C复合材料的储锂性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 碳包覆磷酸钛钠-碳纳米管复合材料的制备(NTP@C-CNTs)及其电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂和仪器 |
| 4.2.2 实验步骤 |
| 4.2.3 材料表征 |
| 4.2.4 电池组装与测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 材料表征 |
| 4.3.2 NTP@C-CNTs复合材料的储锂性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（2）一维相变锂离子电池极材料自支撑结构设计及电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池概述 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展历程 |
| 1.2.2 锂离子电池的结构和工作原理 |
| 1.3 锂离子电池负极材料 |
| 1.3.1 碳负极材料 |
| 1.3.2 硅基负极材料 |
| 1.3.3 钛酸锂负极材料 |
| 1.4 锂离子电池正极材料概述 |
| 1.4.1 钴酸锂正极材料 |
| 1.4.2 三元正极材料 |
| 1.4.3 富锂锰基正极材料 |
| 1.4.4 尖晶石锰酸锂正极材料 |
| 1.4.5 磷酸盐材料 |
| 1.5 一维纳米材料及其在锂离子电池中的应用 |
| 1.5.1 一维纳米材料的优势 |
| 1.5.2 一维纳米材料制备方法 |
| 1.5.3 一维纳米材料在锂离子电池中的应用 |
| 1.6 本文的选题背景及研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 制备及表征 |
| 2.2.1 材料制备 |
| 2.2.2 材料表征 |
| 2.2.3 电池制备及电化学性能测试 |
| 第3章 具有氧空位的钛酸锂/碳纳米管柔性自支撑纳米纤维及其电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 材料制备 |
| 3.2.2 结构表征 |
| 3.2.3 电化学性能表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 材料合成与表征 |
| 3.3.2 锂存储机制和电化学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 离子液体辅助合成自支撑N掺杂的碳包覆多孔LiFe0. 4MnO. 6PO4/C纳米纤维及其电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 材料制备 |
| 4.2.2 结构表征 |
| 4.2.3 电化学性能表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 材料合成与表征 |
| 4.3.2 电化学性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 论文总述与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）金属锂聚合物电池关键材料研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 锂电池简介 |
| 1.1.1 锂离子电池概述 |
| 1.1.2 锂电池的发展趋势 |
| 1.2 锂电池固体电解质简介 |
| 1.2.1 固体电解质概述 |
| 1.2.1.1 固体电解质的发展历史 |
| 1.2.1.2 固体电解质的离子传输机制 |
| 1.2.2 无机固体电解质 |
| 1.2.3 聚合物固体电解质概述 |
| 1.2.4 聚合物-无机陶瓷复合固体电解质 |
| 1.3 金属锂负极 |
| 1.3.1 金属锂负极概述 |
| 1.3.2 金属锂负极的理论基础 |
| 1.3.2.1 锂枝晶的生长 |
| 1.3.2.2 金属锂负极的SEI |
| 1.3.2.3 电解液对金属锂负极的影响 |
| 1.3.3 稳定金属锂负极的方法 |
| 1.3.3.1 人造SEI |
| 1.3.3.2 电解液添加剂 |
| 1.3.3.3 稳定金属锂负极的其他方法 |
| 1.4 本论文研究内容 |
| 第2章 聚环氧乙烷基聚合物电解质的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 复合膜制备 |
| 2.2.2 电解质膜的表征方法 |
| 2.2.2.1 离子电导率的测定 |
| 2.2.2.2 离子迁移数的测试 |
| 2.2.2.3 膜的表面形貌观测 |
| 2.2.2.4 膜的红外光谱测试 |
| 2.2.2.5 膜的热力学性能测试 |
| 2.2.2.6 金属锂界面性能表征 |
| 2.2.2.7 全电池的装配和测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 PEO-LiTFSI-Li_(7-x)La_3Zr_(2-x)Ta_xO_(12)复合电解质的性质 |
| 2.3.1.1 膜的表面形貌 |
| 2.3.1.2 离子电导率 |
| 2.3.1.3 离子迁移数 |
| 2.3.1.4 复合电解质膜的红外光谱 |
| 2.3.1.5 复合电解质膜与锂金属的界面性质 |
| 2.3.1.6 扣式全电池性能 |
| 2.3.2 无锂盐PEO-LLZTO复合膜 |
| 2.3.3 交联PEO复合膜的性质 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 LiFSI-碳酸酯电解液中金属锂负极的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 LiFSI-碳酸酯电解液的研究体系 |
| 3.3 LiFSI-碳酸酯电解液的表征 |
| 3.3.1 电化学窗口(LSV) |
| 3.3.2 电解液的锂离子输运性质 |
| 3.4 金属锂负极在LiFSI碳酸酯电解液的电化学性能 |
| 3.4.1 单元、二元、三元溶剂的LiFSI-碳酸酯电解液 |
| 3.4.2 三元溶剂LiFSI碳酸酯电解液Li|Cu电池 |
| 3.4.2.1 LiFSI浓度的影响 |
| 3.4.2.2 温度的影响 |
| 3.4.3 三元溶剂LiFSI碳酸酯电解液Li|Li电池 |
| 3.4.3.1 LiTFSI浓度的影响 |
| 3.4.3.2 温度的影响 |
| 3.4.4 三元溶剂LiFSI碳酸酯电解液Li|LTO电池 |
| 3.4.4.1 室温LiFSI浓度的影响 |
| 3.4.4.2 45℃温度下LiFSI浓度的影响 |
| 3.4.4.3 60℃温度下LiFSI浓度的影响 |
| 3.4.4.4 Li|LTO电池的倍率性能 |
| 3.4.5 Cu表面金属锂的沉积形貌(SEM) |
| 3.4.6 表面元素分析(XPS) |
| 3.5 小结 |
| 第4章 聚合物涂覆层改善金属锂沉积脱出行为 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 研究方法 |
| 4.2.1 实验设计 |
| 4.2.2 浆料与电极样品制备 |
| 4.2.2.1 聚合物浆料制备 |
| 4.2.2.2 旋涂基材制备 |
| 4.2.2.3 旋涂方法 |
| 4.2.3 表征方法 |
| 4.2.3.1 Li|Cu电池装配 |
| 4.2.3.2 电池的EIS测试 |
| 4.2.3.3 光学显微镜原位观察金属锂的沉积过程 |
| 4.2.3.4 表面、截面形貌表征及成分分析 |
| 4.2.3.5 力学性质表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 不同聚合物涂覆层的影响 |
| 4.3.2 PAN基聚合物涂层 |
| 4.3.2.1 PAN涂层对Li|Cu电池的影响 |
| 4.3.2.2 PAN涂层的红外光谱 |
| 4.3.2.3 涂层厚度和热处理 |
| 4.3.2.4 涂层力学性能 |
| 4.3.2.5 聚合物涂层与基底的粘附性 |
| 4.3.2.6 原位光学观察PAN涂层对锂沉积的影响。 |
| 4.3.2.7 PAN基聚合物涂层调控金属锂沉积行为的机理分析 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 聚氧化乙烯(PEO)固体电解质的研究 |
| 5.2 LiFSI-碳酸酯电解液的组成对金属锂负极电化学性能的影响 |
| 5.3 聚合物涂层作为人造SEI对电沉积金属锂的影响。 |
| 参考文献 |
| 附录 英文缩写及全称对照表 |
| 个人简历及发表文章目录 |
| 致谢 |
（4）湿法磷酸和钛白副产硫酸亚铁制备磷酸铁锂的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 锂离子电池的概述 |
| 1.1.1 锂离子电池的发展进程 |
| 1.1.2 锂离子电池的组成结构 |
| 1.1.3 锂离子电池的工作原理 |
| 1.1.4 锂离子电池正极材料的简介 |
| 1.2 磷酸铁锂正极材料的研究进展 |
| 1.2.1 磷酸铁锂的结构特点 |
| 1.2.2 磷酸铁锂的充放电机理 |
| 1.2.3 磷酸铁锂的制备方法研究 |
| 1.2.4 磷酸铁锂的改性研究 |
| 1.3 湿法磷酸的概述 |
| 1.3.1 湿法磷酸的发展 |
| 1.3.2 湿法磷酸生产工艺 |
| 1.3.3 湿法磷酸的应用 |
| 1.4 钛白粉的生产以及钛白副产的利用 |
| 1.4.1 钛白粉生产工艺 |
| 1.4.2 钛白副产的利用 |
| 1.5 论文研究目的、意义、主要研究内容 |
| 1.5.1 论文研究目的及意义 |
| 1.5.2 论文主要研究内容 |
| 第二章 实验设备及研究方法 |
| 2.1 实验设备、原料及试剂 |
| 2.1.1 实验设备 |
| 2.1.2 实验试剂 |
| 2.2 工艺流程图 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 磷酸铁锂的制备方法 |
| 2.3.2 钛白副产和湿法磷酸制备磷酸铁锂的方法 |
| 2.3.3 正极极片的制备方法 |
| 2.3.4 模拟电池的组装 |
| 2.4 分析方法 |
| 2.4.1 磷含量的分析方法 |
| 2.4.2 铁含量的分析方法 |
| 2.4.3 锂含量的分析方法 |
| 2.5 产品性能分析检测与表征 |
| 第三章 共沉淀法制备磷酸铁锂前驱体的研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 合成前驱体的单因素实验 |
| 3.2.1 锂摩尔投料量对合成前驱体的影响 |
| 3.2.2 磷摩尔投料量对合成前驱体的影响 |
| 3.2.3 铁摩尔投料量对合成前驱体的影响 |
| 3.2.4 终点pH值对合成前驱体的影响 |
| 3.2.5 pH值调整剂对合成前驱体的影响 |
| 3.2.6 反应时间对前驱体结构的影响 |
| 3.2.7 反应温度对前驱体结构的影响 |
| 3.2.8 陈化时间对前驱体结构的影响 |
| 3.3 合成前驱体的表征 |
| 3.3.1 前驱体的XRD及分析 |
| 3.3.2 前驱体的热重分析 |
| 3.3.3 前驱体的粒度分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 前驱体制备磷酸铁锂的煅烧工艺条件研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 煅烧温度工艺条件研究 |
| 4.2.1 不同煅烧温度条件下产物的XRD及分析 |
| 4.2.2 不同煅烧温度条件下产物的SEM及分析 |
| 4.2.3 不同煅烧温度条件下产物的粒度分布 |
| 4.2.4 不同煅烧温度条件下产物的电导率测试 |
| 4.2.5 不同煅烧温度条件下产物的振实密度测定 |
| 4.2.6 不同煅烧温度条件下产物的电化学性能测试 |
| 4.2.7 不同煅烧温度条件下产物的循环伏安测试 |
| 4.2.8 不同煅烧温度条件下产物的交流阻抗测试 |
| 4.3 煅烧时间工艺条件研究 |
| 4.3.1 不同煅烧时间条件下产物的XRD及分析 |
| 4.3.2 不同煅烧时间条件下产物的SEM及分析 |
| 4.3.3 不同煅烧时间条件下产物的粒度分布 |
| 4.3.4 不同煅烧时间条件下产物的电导率测试 |
| 4.3.5 不同煅烧时间条件下产物的振实密度测定 |
| 4.3.6 不同煅烧时间条件下产物的电化学性能测试 |
| 4.3.7 不同煅烧时间条件下产物的循环伏安测试 |
| 4.3.8 不同煅烧时间条件下产物的交流阻抗测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 湿法磷酸和钛白副产硫酸亚铁制备磷酸铁锂的研究 |
| 5.1 原料化学成分分析 |
| 5.2 实验结果和讨论 |
| 5.2.1 终点pH值对制备前驱体的影响 |
| 5.2.2 锂摩尔投料量对制备前驱体的影响 |
| 5.2.3 磷摩尔投料量对制备前驱体的影响 |
| 5.2.4 铁摩尔投料量对制备前驱体的影响 |
| 5.3 LiFePO_4/C的合成与表征 |
| 5.3.1 前驱体及LiFePO_4/C的 XRD表征 |
| 5.3.2 LiFePO_4/C的 SEM表征 |
| 5.3.3 LiFePO_4/C的电化学性能测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 存在的问题及建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（5）富锂型锂锰氧化物及其锂离子筛的制备、性能及应用（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.1.1 锂及其应用 |
| 1.1.2 我国锂资源分布及利用概况 |
| 1.2 提锂技术的研究进展 |
| 1.2.1 沉淀法 |
| 1.2.2 溶剂萃取法 |
| 1.2.3 煅烧浸取法 |
| 1.2.4 膜分离法 |
| 1.2.5 离子交换吸附法 |
| 1.3 锰系锂离子筛的研究进展 |
| 1.3.1 离子筛前驱体的结构特征 |
| 1.3.2 锂锰氧化物锂离子筛前驱体的制备 |
| 1.3.3 脱锂与嵌锂反应机理 |
| 1.3.4 离子筛的成型工艺 |
| 1.4 论文研究工作的意义和主要研究内容 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验材料与仪器 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 锂离子筛粉体的制备方法 |
| 2.2.1 高温固相法 |
| 2.2.2 水热-低温固相法 |
| 2.2.3 EDTA-柠檬酸络合法 |
| 2.3 锂离子筛的成型方法 |
| 2.4 酸浸及再生实验方法 |
| 2.5 离子筛的吸附实验方法 |
| 2.5.1 吸附实验 |
| 2.5.2 吸附热力学实验 |
| 2.5.3 吸附动力学实验 |
| 2.5.4 离子交换平衡线测定实验 |
| 2.5.6 共存金属离子的选择性实验 |
| 2.6 分析测试方法 |
| 2.7 离子筛的物理化学性能表征方法 |
| 3 高温固相法制备尖晶石型锂锰氧化物离子筛 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不同温度下合成的前驱体LiMn_2O_4结构 |
| 3.3 酸浸制备离子筛研究 |
| 3.3.1 盐酸浓度对酸洗结果的影响 |
| 3.3.2 时间对酸浸结果的影响 |
| 3.3.3 温度对酸浸结果的影响 |
| 3.4 酸浸前后的结构和形貌 |
| 3.5 离子筛的吸附性能 |
| 3.6 离子筛吸锂后的再生循环 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 水热-低温固相法制备富锂型锂锰氧化物离子筛 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 前驱体的制备 |
| 4.2.1 不同锂锰摩尔比前驱体的结构与性能 |
| 4.2.2 不同温度合成的Li_4Mn_5O_(12)的结构和性能 |
| 4.2.3 不同煅烧时间合成的Li_4Mn_5O_(12)的结构和性能 |
| 4.3 离子筛的结构与形貌 |
| 4.3.1 离子筛的XRD分析 |
| 4.3.2 离子筛的形貌分析 |
| 4.3.3 红外分析 |
| 4.4 离子筛的吸附性能 |
| 4.4.1 吸附时间对吸附容量的影响 |
| 4.4.2 溶液pH值对Li~+平衡吸附量的影响 |
| 4.5 离子筛吸锂后的再生循环 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 EDTA-柠檬酸络合法制备富锂型锂锰氧化物离子筛 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Li_2O·nMnO_2的结构和性能 |
| 5.2.1 Li_2O·nMnO_2的结构 |
| 5.2.2 Li_2O·nMnO_2酸浸结果 |
| 5.2.3 Li_2O·nMnO_2酸浸所得离子筛的吸附性能 |
| 5.3 Li_(1.45)Mn_(1.64)O_4的合成 |
| 5.3.1 TG-DSC分析 |
| 5.3.2 煅烧时间对前驱体结构的影响 |
| 5.3.3 不同煅烧时间前驱体的酸浸结果 |
| 5.3.4 不同煅烧时间所得离子筛的吸附性能 |
| 5.4 离子筛的结构与形貌 |
| 5.4.1 离子筛的结构分析 |
| 5.4.2 离子筛的形貌分析 |
| 5.4.3 XPS分析 |
| 5.4.4 红外分析 |
| 5.5 离子筛的吸附性能 |
| 5.5.1 吸附时间对吸附容量的影响 |
| 5.5.2 溶液pH值对Li~+平衡吸附量的影响 |
| 5.6 离子筛吸锂后的再生循环 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 离子筛的锂吸附性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 吸附锂的影响因素 |
| 6.2.1 初始锂离子浓度的影响 |
| 6.2.2 吸附温度的影响 |
| 6.2.3 液固比的影响 |
| 6.3 吸附等温方程及热力学参数 |
| 6.3.1 吸附等温线方程 |
| 6.3.2 离子筛的吸附等温方程 |
| 6.3.3 吸附热力学参数测定 |
| 6.4 吸附动力学过程 |
| 6.4.1 吸附动力学概述 |
| 6.4.2 离子筛吸附锂离子的动力学 |
| 6.5 吸附机理分析 |
| 6.6 离子筛对Li~+的选择吸附 |
| 6.6.1 离子交换平衡线 |
| 6.6.2 离子筛的选择性 |
| 6.7 离子筛的循环性能 |
| 6.8 本章小结 |
| 7 粒状离子筛的制备与静态吸附 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 粒状离子筛的孔结构及表面形貌 |
| 7.3 颗粒离子筛的吸附特性 |
| 7.3.1 卤水预处理对吸附容量的影响 |
| 7.3.2 粒状离子筛预处理对吸附容量的影响 |
| 7.3.3 液固比对吸附容量的影响 |
| 7.3.4 搅拌速度对吸附容量的影响 |
| 7.3.5 吸附温度对吸附容量的影响 |
| 7.4 粒状离子筛的选择性 |
| 7.5 粒状离子筛溶损性及循环再生性 |
| 7.5.1 溶损性能 |
| 7.5.2 酸洗时间的影响 |
| 7.5.3 循环再生性能 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 固定床内粒状离子筛的吸脱附性能及应用研究 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 固定床吸附及脱附 |
| 8.3 上柱吸附 |
| 8.4 水洗 |
| 8.5 洗脱再生 |
| 8.6 循环吸附-洗脱 |
| 8.7 本章小结 |
| 9 结论 |
| 9.1 主要结论 |
| 9.2 本论文的创新点 |
| 9.3 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B.作者在攻读学位期间申请的专利目录 |
| C.作者在攻读学位期间承担与参与的科研项目 |
（6）喷雾干燥法生产氯化锂研究（论文提纲范文）
| 1 工艺流程 |
| 2 试验原理和试验方法 |
| 2.1 试验方法 |
| 2.2 搅拌方式及速率 |
| 2.3 反应的终点控制 |
| 2.4 喷雾干燥造粒 |
| 2.4.1 试验 |
| 2.4.2 原因分析 |
| 2.4.3 重复试验 |
| 3 结论 |
（7）石墨烯/碳纳米纤维的电纺合成与电容脱盐性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 除盐方法概述 |
| 1.2.1 反渗透法 |
| 1.2.2 离子交换法 |
| 1.2.3 蒸馏法 |
| 1.2.4 电渗析法 |
| 1.3 电容吸附去离子法 |
| 1.3.1 电容去离子技术的发展历史 |
| 1.3.2 电容去离子技术的原理 |
| 1.3.3 电极材料 |
| 1.4 静电纺丝技术 |
| 1.5 本课题的研究意义及主要内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 主要内容 |
| 第2章 实验材料与研究方法 |
| 2.1 实验原料及仪器设备 |
| 2.1.1 实验主要原料 |
| 2.1.2 仪器设备 |
| 2.2 实验装置与方法 |
| 2.2.1 实验装置 |
| 2.2.2 实验用水 |
| 2.3 石墨烯/碳纳米纤维电极的制备 |
| 2.4 材料成分、结构及形貌表征 |
| 2.4.1 电导率测定溶液中离子浓度 |
| 2.4.2 X射线衍射 |
| 2.4.3 热重-差热分析 |
| 2.4.4 扫描电子显微镜 |
| 2.4.5 氮气吸附脱附测试 |
| 2.4.6 力学性能测试 |
| 第3章 电纺纤维及其碳纳米纤维的制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 掺杂剂的选择 |
| 3.3 纳米纤维的制备 |
| 3.3.1 氧化石墨的制备 |
| 3.3.2 静电纺丝工艺参数的研究 |
| 3.4 纳米纤维的结构表征 |
| 3.4.1 纳米纤维的SEM分析 |
| 3.4.2 纳米纤维的Raman分析 |
| 3.5 石墨烯/碳纳米纤维的制备 |
| 3.5.1 纳米纤维的预氧化 |
| 3.5.2 纳米纤维的碳化 |
| 3.6 碳纳米纤维的结构表征与性能研究 |
| 3.6.1 碳纳米纤维的SEM分析 |
| 3.6.2 碳纳米纤维的TEM分析 |
| 3.6.3 碳纳米纤维的XRD分析 |
| 3.6.4 碳纳米纤维的Raman分析 |
| 3.6.5 碳纳米纤维的比表面积分析 |
| 3.6.6 碳纳米纤维的电导率分析 |
| 3.6.7 碳纳米纤维的力学性能分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 石墨烯/碳纳米纤维的电容脱盐性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电极对电容去离子除盐效率的影响 |
| 4.2.1 电极对数对除盐效率的影响 |
| 4.2.2 电极间距对电极除盐效率的影响 |
| 4.3 工作电压对电极除盐效率的影响 |
| 4.4 溶液流速对电极除盐效率的影响 |
| 4.5 氧化石墨对电极除盐效率的影响 |
| 4.6 实验电极与其它碳电极的对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3O2倍率性能提升研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展 |
| 1.2.2 锂离子电池的基本原理 |
| 1.2.3 锂离子电池的构成 |
| 1.3 锂离子电池正极材料的相关研究 |
| 1.3.1 钴酸锂 |
| 1.3.2 镍酸锂 |
| 1.3.3 锰酸锂 |
| 1.3.4 磷酸亚铁锂 |
| 1.3.5 镍-钴-锰三元复合正极材料 |
| 1.4 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的相关研究 |
| 1.4.1 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的常用制备工艺 |
| 1.4.2 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的改性研究 |
| 1.5 本课题的选题依据与研究内容 |
| 第2章 材料制备与实验方法 |
| 2.1 主要实验试剂与仪器 |
| 2.2 材料的制备 |
| 2.2.1 流变相法制备LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2 |
| 2.2.2 流变相法制备Zr~(4+)、Cl~-掺杂改性的LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2 |
| 2.2.3 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2与导电碳材料的复合 |
| 2.3 材料结构及微观形貌的表征 |
| 2.3.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 2.3.3 透射电子显微镜分析(TEM)及能谱分析(EDS) |
| 2.4 材料的电化学性能测试 |
| 2.4.1 电极片的制备及电池的组装 |
| 2.4.2 充放电性能测试 |
| 2.4.3 循环伏安测试 |
| 2.4.4 交流阻抗测试 |
| 第3章 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的流变相法制备研究 |
| 3.1 锂过量对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2结构及电化学性能的影响 |
| 3.1.1 锂过量对材料结构的影响 |
| 3.1.2 锂过量对材料电化学性能的影响 |
| 3.2 烧结温度对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2结构及电化学性能的影响 |
| 3.2.1 烧结温度对材料结构和形貌的影响 |
| 3.2.2 烧结温度对材料电化学性能的影响 |
| 3.3 烧结时间对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2结构及电化学性能的影响 |
| 3.3.1 烧结时间对材料结构和形貌的影响 |
| 3.3.2 烧结时间对材料电化学性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的离子掺杂改性研究 |
| 4.1 LiNi_(1/3)CO_(1/3)Mn_(1/3-x)Zr_xO_2的性能研究 |
| 4.1.1 Zr~(4+)掺杂对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2结构和形貌的影响 |
| 4.1.2 Zr~(4+)掺杂对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2电化学性能的影响 |
| 4.2 LiNi_(1/3)CO_(1/3)Mn_(1/3)O_(2-z)Cl_z的性能研究 |
| 4.2.1 Cl~-掺杂对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2结构和形貌的影响 |
| 4.2.2 Cl~-掺杂对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2电化学性能的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2与导电碳材料复合的相关研究 |
| 5.1 LLiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2/CNTs复合材料的性能研究 |
| 5.1.1 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2/CNTs复合材料的结构与形貌 |
| 5.1.2 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2/CNTs复合材料的电化学性能 |
| 5.2 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2/Graphene复合材料的性能研究 |
| 5.2.1 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2/Graphene复合材料的结构与形貌 |
| 5.2.2 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2/Graphene复合材料的电化学性能 |
| 5.3 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2/Graphene/CNTs复合材料的性能研究 |
| 5.3.1 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2/CNTs/Graphene复合材料的结构与形貌 |
| 5.3.2 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2/CNTs/Graphene复合材料的电化学性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（9）高倍率LiFePO4正极材料的合成及其改性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 插图清单 |
| 表格清单 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池简介 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展 |
| 1.2.2 锂离子电池的充放电原理 |
| 1.3 锂离子电池正极材料概述 |
| 1.3.1 层状钴酸锂正极材料（LiCoO_2） |
| 1.3.2 层状镍酸锂正极材料（LiNiO_2） |
| 1.3.3 尖晶石锰酸锂正极材料（LiMn2O_4） |
| 1.3.4 三元复合正极材料 |
| 1.3.5 橄榄石型正极材料 LiMPO_4(M=Mn、Co、Ni 或 Fe) |
| 1.4 锂离子正极材料 LiFePO_4的研究现状 |
| 1.4.1 LiFePO_4的结构及热性能 |
| 1.4.2 LiFePO_4的制备方法 |
| 1.4.3 LiFePO_4的改性 |
| 1.5 LiFePO_4的充放电机理研究 |
| 1.6 选题背景和主要研究内容 |
| 1.6.1 选题背景 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 第二章 实验 |
| 2.1 主要设备仪器 |
| 2.2 实验所用主要试剂 |
| 2.3 材料的表征 |
| 2.3.1 物相分析(XRD) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)观察 |
| 2.3.3 透射电子显微镜(TEM)观察 |
| 2.4 材料的电化学性能测试 |
| 2.4.1 正极片的制作 |
| 2.4.2 扣式电池组装 |
| 2.4.3 恒流充放电测试 |
| 第三章 水热合成法制备 LiFePO_4工艺优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 材料制备方法 |
| 3.2.2 电池组装与电化学性能测试 |
| 3.3 前驱液浓度的影响 |
| 3.3.1 实验方案与现象 |
| 3.3.2 XRD 表征 |
| 3.3.3 SEM 形貌分析 |
| 3.3.4 电化学性能分析 |
| 3.4 反应时间的影响 |
| 3.4.1 实验方案与现象 |
| 3.4.2 XRD 表征 |
| 3.4.3 SEM 形貌分析 |
| 3.4.4 电化学性能分析 |
| 3.5 pH 对水热反应的影响 |
| 3.5.1 实验方案与现象 |
| 3.5.2 XRD 表征 |
| 3.5.3 SEM 形貌分析 |
| 3.5.4 电化学性能分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 水热法制备 LiFePO_4的碳包覆改性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同碳源对水热法制备的 LiFePO_4的包覆性能研究 |
| 4.2.1 材料制备 |
| 4.2.2 电化学性能测试 |
| 4.2.3 XRD 分析 |
| 4.2.4 SEM 形貌分析 |
| 4.2.5 电化学性能分析 |
| 4.3 以沥青作碳源包覆 LiFePO_4的工艺条件研究 |
| 4.3.1 实验过程 |
| 4.3.2 XRD 分析 |
| 4.3.3 SEM 形貌分析 |
| 4.3.4 电化学性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 碳热还原法制备 LiFePO_4/C 复合正极材料 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.2.1 材料制备过程 |
| 5.2.2 电化学性能测试 |
| 5.3 XRD 分析 |
| 5.4 SEM 形貌分析 |
| 5.5 TEM 分析 |
| 5.6 电化学性能分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（10）熔盐法制备锂电池负极材料钛酸锂的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 研究背景 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 锂电池简介 |
| 1.2.1 锂电池基本结构 |
| 1.2.2 锂电池工作原理 |
| 1.2.3 锂离子电池的特点 |
| 1.3 锂电池负极材料 |
| 1.3.1 锂电池负极材料的种类 |
| 1.3.2 钛酸锂的性能 |
| 1.3.3 Li_4Yi_5O_(12)的国内外研究进展 |
| 1.4 Li_4Yi_5O_(12)的制备方法 |
| 1.4.1 固相法 |
| 1.4.2 溶胶-凝胶法 |
| 1.4.3 水/熔剂热合成法 |
| 1.4.4 微波技术 |
| 1.4.5 喷雾干燥法 |
| 1.4.6 燃烧法 |
| 1.4.7 高能球磨法 |
| 1.4.8 熔盐法 |
| 1.4.9 其他合成方法 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 实验方法与合成工艺 |
| 2.1 熔盐的选择 |
| 2.2 主要实验材料 |
| 2.3 主要实验仪器设备 |
| 2.4 熔盐法制备钛酸锂 |
| 2.4.1 实验条件的确立 |
| 2.4.2 实验装置图 |
| 2.4.3 熔盐法制备钛酸锂的一般操作步骤 |
| 2.4.4 搅拌条件下熔盐法制备钛酸锂的过程 |
| 2.4.5 通空气条件下熔盐法制备钛酸锂的过程 |
| 2.4.6 固相法制备钛酸锂的一般步骤 |
| 2.5 产物的表征 |
| 2.6 Li_4Ti_5O_(12)电极的制备 |
| 2.7 电池材料的选择 |
| 2.8 纽扣电池的组装 |
| 2.9 电池性能测试 |
| 2.9.1 相同倍率下的充放电性能 |
| 2.9.2 不同倍率下的充放电性能 |
| 第3章 熔盐法制备钛酸锂的影响因素 |
| 3.1 温度对产物的影响 |
| 3.1.1 不同温度对产物粒径的影响 |
| 3.2 熔盐体系的影响 |
| 3.2.1 K_2SO_4-KCl熔盐体系对产物的影响 |
| 3.3 保温时间 |
| 3.3.1 750℃时保温时间对产物的影响 |
| 3.3.2 800℃保温时间对产物的影响 |
| 3.3.3 不同保温时间对产物粒径的影响 |
| 3.4 原料尺寸的影响 |
| 3.5 熔盐与反应物的比例 |
| 3.6 固相法制备钛酸锂 |
| 3.7 搅拌或通空气对熔盐法制备钛酸锂的影响 |
| 3.7.1 搅拌时熔盐法制备钛酸锂的实验条件 |
| 3.7.2 通空气时熔盐法制备钛酸锂的实验条件 |
| 3.7.3 搅拌或通空气对熔盐法制备钛酸锂的影响 |
| 3.8 小结 |
| 第4章 熔盐法制备钛酸锂机理的初步探索 |
| 4.1 熔盐法制备晶体的机理简介 |
| 4.2 实验方案的设计 |
| 4.3 熔盐法制备钛酸锂机理浅析 |
| 第5章 钛酸锂作为锂离子电池负极的的电化学性能 |
| 5.1 循环性能的测试结果 |
| 5.2 倍率性能的测试结果 |
| 5.3 小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、喷雾干燥法生产氯化锂颗粒（论文参考文献）
- [1]基于镁锂双离子电池电极材料制备及性能研究[D]. 马超. 江苏理工学院, 2021(02)
- [2]一维相变锂离子电池极材料自支撑结构设计及电化学性能研究[D]. 杨静. 厦门大学, 2019(08)
- [3]金属锂聚合物电池关键材料研究[D]. 徐航宇. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2019(09)
- [4]湿法磷酸和钛白副产硫酸亚铁制备磷酸铁锂的研究[D]. 陈富金. 昆明理工大学, 2019(04)
- [5]富锂型锂锰氧化物及其锂离子筛的制备、性能及应用[D]. 许惠. 重庆大学, 2018(09)
- [6]喷雾干燥法生产氯化锂研究[J]. 王东琳. 科技传播, 2015(17)
- [7]石墨烯/碳纳米纤维的电纺合成与电容脱盐性能的研究[D]. 王亚丽. 哈尔滨工业大学, 2015(02)
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