Детальная информация

Работа посвящена исследованию физико-химических характеристик литированных оксидов переходных металлов Li[NixCoyMn(1-x-y)]O2 (NCM) и оценке их электрохимических свойств. В ходе исследования решены следующие задачи: 1. Исследованы электрохимические характеристики литированных оксидов переходных металлов разного состава. 2. Разработана методика получения катодного материала NCM с эквивалентным содержанием никеля, кобальта и марганца методом соосаждения. 3. Проведен анализ синтезированных образцов (Li[NixCoyMn(1-x-y)]O2) с разным соотношением переходных металлов. 4. Проведен сравнительный анализ характеристик синтезированных образцов NCM и коммерческих материалов. Анализ литературных данных на тему катодных материалов литий-ионных аккумуляторов показал перспективность NCM. Был проведен синтезаLi[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2 методом соосаждения и изучены гранулометрический, фазовый и химический составы, а также электрохимические характеристики.  Проведены экспериментальные исследования различных составов коммерческих образцов NCM.

The work is devoted to the study of the physicochemical characteristics of lithiated transition metal oxides Li[NixCoyMn(1-x-y)]O2 (NCM) and the assessment of their electrochemical properties. In the course of the study, the following tasks were solved: 1. The electrochemical characteristics of lithiated transition metal oxides of different compositions have been investigated. 2. The technique of obtaining NCM cathode material with equivalent content of nickel, cobalt and manganese by co-precipitation method was developed. 3. The synthesized samples (Li[NixCoyMn(1-x-y)]O2) with different transition metal ratios have been analyzed. 4. A comparative analysis of the characteristics of synthesized NCM samples and commercial materials has been carried out. The analysis of literature data on the subject of cathode materials for lithium-ion batteries showed the promising potential of NCM. The synthesis of Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2 by co-precipitation method was carried out and the particle size distribution, phase and chemical compositions as well as electrochemical characteristics were studied. Experimental studies of different compositions of commercially available NCM samples have been carried out.

• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. ОБЗОР КАТОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ С УКАЗАНИЕМ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОТ СООТНОШЕНИЯ И ВИДА ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ В КАТОДНЫХ МАТЕРИАЛАХ
• 1.1 Востребованный аккумулятор – литий-ионный аккумулятор
• 1.2 Важные факторы при выборе катодных материалов
• 1.3 Литированный фосфат железа LiFePO4 со структурой оливина
• 1.4 Литированный LiMn2O4 со структурой шпинели
• 1.5 Литированный оксидов переходных на металл со слоистой структурой типа α-NaFeO2
  • 1.5.1 Составы и свойства LiCoO2, LiNiO2 со слоистой структурой типа α-NaFeO2
  • 1.5.2 Составы и свойства NCM, NCA со слоистой структурой типа α-NaFeO2
• ГЛАВА 2. МЕТОДИКА СИНТЕЗА КАТОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ СООСАЖДЕНИЯ
• 2.1 Методика синтеза Li[NixCoyMn(1-x-y)]O2 методом соосаждения в лаборатории
  • 2.1.1 Методика синтеза оксида переходных металлов
  • 2.1.2 Методика литирования оксида переходных металлов
• 2.2 Методы изучения составов NCM катодных материалов
• 2.3 Методы изучения электрохимических свойств литий-ионных аккумуляторов
  • 2.3.1 Оформление электрода – намазка
  • 2.3.2 Сборка аккумуляторов и анализ электрохимических свойств
• ГЛАВА 3. . ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КАТОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ ЛИТИРОВАННЫХ ОКСИДОВ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ С РАЗЛИЧНЫМ СООТНОШЕНИЕМ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ
• 3.1 Физико-химические характеристики катодных материалов Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2
• 3.2 Физико-химические характеристики катодных материалов Li[Ni0.6Co0.2Mn0.2]O2
• 3.3 Физико-химические характеристики катодных материалов Li[Ni0.8C0.1Mn0.1]O2
• ГЛАВА 4. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА КАТОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ, АНАЛИЗ ВЛИЯНИЕ СОСТАВА НА СВОЙСТВА
• 4.1 Исследование экспериментальных данных по получению лабораторных образцов
  • 4.1.1 Электрохимические характеристики синтезированных образцов #15С, #16С
  • 4.1.2 Электрохимические характеристики коммерческого NCM 622
  • 4.1.3 Электрохимические характеристики коммерческих NCM 811
• 4.2 Сравнение коммерческих катодных материалов с синтезированных материалов
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
• ПРИЛОЖЕНИЕ 1
• ПРИЛОЖЕНИЕ 2