锂微电池论文-江润霞,梁海霞

锂微电池论文-江润霞,梁海霞

导读:本文包含了锂微电池论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:锂微电池,正极,薄膜材料,制备技术

锂微电池论文文献综述

江润霞,梁海霞[1](2010)在《锂微电池正极薄膜材料研究进展》一文中研究指出锂微电池为便携式装置带来革命性的改变,近年来国内外对锂微电池的开发和研究非常活跃。其中薄膜锂离子电池材料的性能是制约其应用的一大瓶颈,尤其是正极材料,研制高能,稳定,低廉,环保的材料是面临的一大挑战。本文就近期研究较多的LiCoO、LiMnO、LiFePO等正极材料的结构和性质,及其制备方法进行了阐述,分析了各种材料的优缺点,提出了一些改进方法。(本文来源于《广州化工》期刊2010年11期)

赖仕娟[2](2009)在《锂微电池LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_2正极薄膜材料的制备及其电化学性能研究》一文中研究指出随着微电子器件的发展,对微电池进一步提出了体积小、重量轻、高比能、安全、无污染等新的要求,微电池正极薄膜材料成为了研究的重要方向之一,LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_2被认为是最有潜力的正极材料。作为正极薄膜材料的研究尚未见报道,因此本论文研究用溶胶-凝胶旋涂法制备具有层状结构的LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_2正极膜的影响因素及其电化学性能。论文主要讨论制备工艺中影响成膜质量和性能的因素:溶液中离子总浓度以及成膜助剂浓度对成膜质量的影响,原料配比、旋涂工艺、干燥温度、退火温度、退火时间对LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_2薄膜的结构、形貌及电化学性能的影响。研究表明最佳前驱体溶液体系为:乙酰丙酮锂+乙酰丙酮镍+乙酰丙酮锰+乙酸+正丁醇+聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。其中最佳离子总浓度为0.3mol/L,成膜助剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)最佳单体浓度为0.2mol/L。旋涂工艺对成膜质量有很大影响。实验结果表明:采用离子总浓度为0.3mol/L,PVP单体浓度为0.2mol/L的溶液旋涂时,转速在3000转/分钟最佳,所得到的LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_2薄膜平整光滑均匀,加热后无龟裂现象。薄膜电极的烧结工艺研究结果表明,在较低(280℃)和较高(400℃)温度干燥的薄膜中含有杂相;随着退火温度的升高和时间的延长,层状结构的衍射峰峰形越来越尖锐,颗粒大小逐渐增加,但在较高温度800℃退火的薄膜出现部分颗粒异常长大,薄膜致密性变差。当干燥温度为360℃,在700℃退火30分钟得到结晶良好的LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_2薄膜。薄膜电化学性能研究表明,只有在干燥温度为360℃,在700℃下退火30分钟获得的LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_2薄膜具有最佳的综合性能。该条件下制得的薄膜表面均一、致密、无裂痕,在3.00~4.35V以25μA/cm~2的电流充放电时,首次放电容量为93.89μAh/cm~2μm,循环50次后为80.68μAh/cm~2μm,循环的容量保持率为86%。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2009-04-01)

胡晨[3](2007)在《锂微电池负极材料Li_4Ti_5O_(12)薄膜的制备及电化学性能研究》一文中研究指出全固态薄膜锂微电池的研究引起人们越来越广泛的兴趣。到目前为止对正极薄膜的研究成果较多,而对于负极薄膜性能的研究开展的仍然十分欠缺。因而,研制高性能、低成本的负极薄膜对开发全固态薄膜锂微电池具有非常重要的意义。目前锂离子电池广泛采用的石墨类碳负极材料不可逆容量损失较大,而且存在安全性问题。Li_4Ti_5O_(12)作为锂离子电池负极材料时不存在上述问题,并且在充放电时结构几乎不发生变化,被称为“零应变”材料,具有非常优越的循环性能,因而引起科研工作者的广泛关注。为了获得高比容量和长循环寿命的负极薄膜,本文采用磁控溅射技术和旋涂法来制备Li_4Ti_5O_(12)薄膜;采用柠檬酸辅助溶胶-凝胶燃烧法合成了Li_4Ti_5O_(12)粉末,为磁控溅射镀膜提供靶材。因此,本文的主要研究工作为:系统研究了热处理温度、热处理时间等因素对柠檬酸辅助溶胶—凝胶法合成的Li_4Ti_5O_(12)粉末的结构及电化学性能的影响。采用柠檬酸为络合剂和燃烧剂,用溶胶-凝胶法燃烧法制备出了单相尖晶石Li_4Ti_5O_(12)。柠檬酸可以同时络合Ti(Ⅳ)和Li~+,使反应物各元素在原子水平上混合均匀,从而降低离子在晶格重组时迁移的距离和迁移所必须的活化能,有利于降低反应温度。在750℃烧结6h的产物分散性好,平均粒度在100nm左右,产物的电化学性能优良。采用RF磁控溅射技术沉积制备了Li_4Ti_5O_(12)薄膜。利用X-射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和电化学性能测试等多种方法对Li_4Ti_5O_(12)薄膜进行了分析和表征。系统地研究了各个沉积参数对Li_4Ti_5O_(12)薄膜性能的影响,其中主要有射频功率、气体分压比、基底温度等对Li_4Ti_5O_(12)薄膜的结构形貌和电化学性能的影响。采用旋涂法制备了Li_4Ti_5O_(12)薄膜。结合差热—热重分析(TG/DSC),XRD,SEM,AFM等测试和电化学性能测试等手段,系统地研究了原料配比、退火温度和时间、干燥温度等工艺参数对Li_4Ti_5O_(12)薄膜的结构、形貌及电化学性能的影响。使用交流阻抗法研究了锂离子在Li_4Ti_5O_(12)薄膜中的扩散过程。测定了锂离子在Li_4Ti_5O_(12)中脱嵌的OCV曲线及微分容量曲线,运用交流阻抗技术(EIS)测定了Li_4Ti_5O_(12)负极材料中锂离子的固相扩散系数。并对尖晶石型Li_4Ti_5O_(12)材料中锂离子的扩散系数随锂离子在材料中嵌入组成的变化规律进行了探讨。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2007-10-01)

甘小燕[4](2006)在《锂微电池LiMn_2O_4正极膜的制备和电化学性能研究》一文中研究指出锂微电池可广泛应用于智能卡、CMOS基集成电路和微设备等领域,是近几年电池研究的主要方向之一。近年来,尽管一些全固态薄膜锂微电池逐渐面世,但它们的性能仍需进一步改善,特别是对于正极薄膜性能的改善和制造工艺的优化。因此,研制高性能、低成本的正极薄膜对开发全固态薄膜锂微电池具有非常重要的意义。 本文选择引人注目的锂电池正极材料LiMn_2O_4作为研究对象,采用旋涂技术的溶液沉积法成功制备了尖晶石结构的锂微电池LiMn_2O_4正极膜。考察了采用该法在制备LiMn_2O_4薄膜过程中前驱体溶液中溶剂、溶液浓度、匀胶速度和时间等对薄膜质量的影响。同时还结合TG/DSC,XRD,(FE)SEM,AFM,ICP,CV测试和电化学性能测试等手段,并系统地研究了原料配比、退火温度和时间、干燥温度等工艺参数对LiMn_2O_4薄膜的结构、形貌及电化学性能的影响。对这些工艺参数的优化结果表明:原始Li:Mn配比为1.05:2.00,干燥温度为280℃,在280℃退火30min获得的LiMn_2O_4薄膜具有最佳的综合性能。该条件下制得的薄膜表面均一、致密、无裂痕,在3.0~4.3V以50μA/cm~2的电流充放电时,首次放电容量为37.3μAh/(cm~2·μm),经50次循环后的每次容量损失仅为0.011%。 在此基础上,本文还研究了Al~(3+)离子掺杂对LiMn_2O_4薄膜结构及电化学性能的影响。研究表明:少量的Al掺杂并没有改变LiMn_2O_4的尖晶石结构,且随着Al~(3+)的掺杂量的增多,晶格产生收缩,尖晶石结构的稳定性增强。掺Al之后的LiAl_(0.)Mn_(1.9)O_4与没有掺杂的LiMn_2O_4相比,相变程度得到了抑制。充放电结果表明,Al的掺入会降低LiMn_2O_4正极膜的放电容量,但能在一定程度上提高锂锰氧薄膜的循环性能。LiAl_(0.05)Mn_(1.95)O_4正极膜不但具有较高的初始放电容量,循环性能也较理想,是一个比较理想的掺杂比例。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2006-04-01)

朱先军,刘韩星,胡晨,甘小燕,周健[5](2005)在《全固态薄膜锂微电池的研究进展》一文中研究指出介绍了全固态薄膜锂微电池的研究进展以及分类和一般结构;详述了全固态薄膜锂微电池正极材料薄膜的制备技术和发展现状。从工作原理和获得薄膜的物理化学性能等各方面,对这些技术进行了分析和比较。对其研究方向进行了展望。(本文来源于《电池》期刊2005年01期)

锂微电池论文开题报告

(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:

随着微电子器件的发展,对微电池进一步提出了体积小、重量轻、高比能、安全、无污染等新的要求,微电池正极薄膜材料成为了研究的重要方向之一,LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_2被认为是最有潜力的正极材料。作为正极薄膜材料的研究尚未见报道,因此本论文研究用溶胶-凝胶旋涂法制备具有层状结构的LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_2正极膜的影响因素及其电化学性能。论文主要讨论制备工艺中影响成膜质量和性能的因素:溶液中离子总浓度以及成膜助剂浓度对成膜质量的影响,原料配比、旋涂工艺、干燥温度、退火温度、退火时间对LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_2薄膜的结构、形貌及电化学性能的影响。研究表明最佳前驱体溶液体系为:乙酰丙酮锂+乙酰丙酮镍+乙酰丙酮锰+乙酸+正丁醇+聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。其中最佳离子总浓度为0.3mol/L,成膜助剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)最佳单体浓度为0.2mol/L。旋涂工艺对成膜质量有很大影响。实验结果表明:采用离子总浓度为0.3mol/L,PVP单体浓度为0.2mol/L的溶液旋涂时,转速在3000转/分钟最佳,所得到的LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_2薄膜平整光滑均匀,加热后无龟裂现象。薄膜电极的烧结工艺研究结果表明,在较低(280℃)和较高(400℃)温度干燥的薄膜中含有杂相;随着退火温度的升高和时间的延长,层状结构的衍射峰峰形越来越尖锐,颗粒大小逐渐增加,但在较高温度800℃退火的薄膜出现部分颗粒异常长大,薄膜致密性变差。当干燥温度为360℃,在700℃退火30分钟得到结晶良好的LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_2薄膜。薄膜电化学性能研究表明,只有在干燥温度为360℃,在700℃下退火30分钟获得的LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_2薄膜具有最佳的综合性能。该条件下制得的薄膜表面均一、致密、无裂痕,在3.00~4.35V以25μA/cm~2的电流充放电时,首次放电容量为93.89μAh/cm~2μm,循环50次后为80.68μAh/cm~2μm,循环的容量保持率为86%。

(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。

锂微电池论文参考文献

[1].江润霞,梁海霞.锂微电池正极薄膜材料研究进展[J].广州化工.2010

[2].赖仕娟.锂微电池LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_2正极薄膜材料的制备及其电化学性能研究[D].武汉理工大学.2009

[3].胡晨.锂微电池负极材料Li_4Ti_5O_(12)薄膜的制备及电化学性能研究[D].武汉理工大学.2007

[4].甘小燕.锂微电池LiMn_2O_4正极膜的制备和电化学性能研究[D].武汉理工大学.2006

[5].朱先军,刘韩星,胡晨,甘小燕,周健.全固态薄膜锂微电池的研究进展[J].电池.2005

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