极材料主要包括和系统，锂锰氧化物系统以及锂钒氧化物系统等。锂钒氧化物系统。属于单斜晶系，呈层状结构，空间群为，其结构单元是两层结构中间夹有锂离子的的夹心饼，占据八面体间隙位置额外的锂离子与相对应嵌入到层间，并占据四面体间隙位置。具有锂的嵌入量大可达比能量高放电容量大可逆性较好等特点。化学或电化学方法嵌入锂离子合成般当它的放电容量高达，但在的范围内，随锂离子的嵌入量不同，晶体结构易发生改变，从而导致大的残余容量，放电电压也随之变化，使放电电压曲线不平坦故作为实用化的正极材料有定的局限性。锂锰氧化物系统是尖晶石型结构氧原子构成立方密堆积序列，锂在堆积的四面体间隙位置，而锰则在堆积的八面体间隙位置上，锂可以从骨架提供的二维隧道中进行脱嵌该系统具有制备容易污染低价格便宜等特点，因而引起研究者的极大兴趣实验中除了用传统的固相反应法之外，也试着用其它方法如法，水热合成法，共沉淀法等合成锂锰氧化物，用作电池，理论容量为，初始容量高达，循环次后比容量保持在以上相对其它正极材料体系，该体系比容量较低，故而提高可逆比容量成为正极材料体系的研究焦点之但其理论容量的局限性最终限制了它作为实用型正极材料的发展锂钴氧化物系统为层状结构。空间群为，氧原子构成立方密堆序列，钴和锂则分别占据立方密堆积中的八面体与位置。晶格常数。系统具有制备容易容量较高可循环性好记忆效应小，使用寿命长和可低温合成等特点材料是现在唯商品化的正极材料，用于电池对，当时，其理论容量高达，但锂离子脱嵌量超过时正极的电化学性能会有许多退二〇三年五月二十六日星期日化，这是因为电解质自身的氧化和结构的不稳定性导致电池极化增加，从而减少了正极的有效容量，使其实际容量仅有。锂镍氧化物系统。是目前研究的各种正极材料中容量最高的系统，具有类似于的层状结构，空间群为，晶格常数具有容量高，多次循环的容量损耗小价格便宜，原料适应性广和对环境的污染较小等特点。锂镍钴氧化物系统。采取降低反应温度用酸沥去的方法制备的正极充电电压稍低，更能适用于大多数电解质其结构介于尖晶石和层状之间，属于种准尖晶石结构这种结构由于不稳定，在连续的充放电过程中，极化不断增大因而容量衰减很快，它的初始容量和循环性能均不如和但当用酸液提取样品中少量使样品中与所占比例适度降低后，其结构会由准尖晶石型转变为更稳定的缺陷尖晶石型，电化学性能因而得到很大的改善。锂离子电池的工作原理锂离子电池的正极材料必须有能够接纳锂离子的位置和扩散路径，目前应用性能较好的正极材料是具有高插入电位的层状结构的过渡金属氧化物和锂的化合物，如，以及尖晶石结构的等，这些正极材料的插锂电位都可以达到以上。负极材料般用锂碳层间化合物，其电解质般采用溶解有锂盐的有机溶液。典型的锂离子蓄电池体系由碳负极焦炭石墨正极氧化钴锂和有机电解液三部分组成。锂离子电池的结构如图和图所示，般由正极壳正极高分子隔膜负极和负极壳构成。锂离子电池实质上是锂离子电池，由两个不同的锂离子的插层化合物构成的锂离子电池的正极和负极的浓度。充电，锂离子从正极脱嵌体负的，此时的负极中的锂富态，正极中的锂贫瘠的状态，相反的放电，通过电解液，锂离子从负极的折嵌入式，通过嵌入在正极电解液，正极的锂富态，负极锂处于荒芜状态。构成电极的嵌入化合物和锂离子的锂离子浓度影响的锂离子电池的工作电压。因此，在充放电循环时，分别在正负极上发生嵌入脱嵌的反应，便在正负极之间来回移动，因此，这种锂离子电池又被形象的称为摇摆电池二〇三年五月二十六日星期日或者是摇椅电池。图锂离子电池结构示意图图圆柱形锂离子电池结构示意图锂离子电池主要由正极负极隔膜和电解液等四大部分组成。作为个有机的整体，每个部件都对其电化学性能有着重要的影响。锂电池在充电中具有如下的特性在充电前半段，电压是逐渐上升的在电压达到后，内阻变化，电压维持不变整个过程中，电量不断增加在接近充满时，充电电流会达到很小的值。经过多年的研究，已经找到了较好的充电控制方法涓流充电达到放电终止电压使用恒流进行充电，使电压基本达到。安全电流为小于恒流阶段基本能达到电量的转为恒压充电，电流逐渐减小在电流达到较小的值如时，电池达到充满状态。这种的充电方式能很好的到达电池的充满状态，并且不损害电池，已经成为锂离子电池的最主要充电方式。二〇三年五月二十六日星期日锂离子电池的组的样品首次容量较高，达到，在经过次充放电之后,其放电容量已基本稳定，在经过周循环之后，其比容量仍能达到以上而产物首次放电容量仅为，经过周循环之后，放电容量为，这说明产物在煅烧小时的循环性能良好。电极的放电容量在周期后是第次放电容量的，而电极的容量保留仅为在次充电放电循环后。增强的电化学性质的可能原因是掺离子占据的夹层点，从而导致了夹层距离的增加，这是因为离子的直径元大于离子的。这可能导致锂离子在电极的充电放电循环的嵌脱过程中更容易。因此阴极可能获得个更好的电化学性质。的掺入可能起柱状二〇三年五月二十六日星期日支撑作用对结构起保护作用。图给出了下热处理得到的和样品在的电流速率下的放电容量循环周次图。从图中可以看出，在的电流速率下，的样品加热的样品首次容量较高，达到，在经过次充放电之后,其放电容量已基本稳定，在经过周循环之后，其比容量仍能达到以上而产物首次放电容量仅为，经过周循环之后，放电容量为，这说明产物在煅烧小时的循环性能比较好。但是不如度比例的产物。二〇三年五月二十六日星期日结论通过研磨不同比例的,和•然后加二次蒸馏水调成流变相保湿小时然后干燥。研磨后在不同温度煅烧小时。即得产物通过测试表明在通过流变相法成功制备了产物与不掺的相比，在放电容量循环性能等电化学性能表现了良好的优越性。利用恒电流充放电实验对制备的正极材料进行了充放电实验研究，在的条件下加热处理得到的样品具有最高的首次放电容量达到，而且其循环性能优良，在经过周循环之后，比容量仍能达到以上。二〇三年五月二十六日星期日致谢至此，本文已经写作完成，时间过得真快，我大学四年的时间也即将结束。即将离任，站在生活中的另个转折点，心中难免思绪万千，为此我要感谢我的父母。感谢父母对我的支持你们含辛茹苦为我的学习创造条件，你们总是站在我身后默默的支持我。没有你们就不会有我的今天。谢谢你，我的父亲，母亲,在过去的四年中，老师灌输学生互相帮助，在专业知识和与他人打交道，我已经得到了很大的提高。感谢河南工业大学在我四年的大学生活对我的教育和培训，这要感谢河南工业大学的所有教师，没有你们的辛勤工作，我们不会奖励，感谢大学四年里，我试图得到专业帮助所有学生。毕业设计生产过程中，我跟老师和同学问了很多问题，帮助，使我的毕业设计可以更顺畅的教师和学生的积极性的答案。感谢本实验组的张洁洁吴海炼李超葛鹏娄可五位同学。感谢你们在实验过程中给予我热情的帮助和积极的讨论,能在这样个融洽团结互助和谐的实验组中工作学习是十分荣幸的，且与你们起在实验室的点点滴滴也注定是我生中最难忘的美好时光,二〇三年五月二十六日星期日参考文献,−,刘黎,焦丽芳,孙均利,刘思晨,袁华堂,王永梅,史卫良,水淼,舒杰,高珊,冯琳,陈亮亮锂离子电池正极材料掺杂的制备与电化学性能宁波大学学报理工版,杨辉，赵刚刚，李娟掺杂正极材料的电化学性能电化学,冯季军,刘晓贞,刘祥哲等锂离子电池正极材料的水热合成与性能无机化学学报冯季军,李水,郭超等锂离子电池正极材料合成及性质济南大二〇三年五月二十六日星期日学学报自然科学版刘黎,焦丽芳,袁华堂等锂离子电池电极材料研究进展化工进展冯季军,刘祥哲,刘晓贞等锂离子电池正极材料的水热合成与性能物理化学学报李丽,李国华,李华等锂离子电池正极材料的合成与性质研究湖北大学学报自然科学版陈维,张颖,汪大云等凝胶溶胶法制备掺杂的电池刘永梅,刘守庆,梁坤掺杂正极材料电化学性能研究云南大学学报自然科学版,孙均利,焦丽芳,刘黎,魏欣,杨琳,刘思晨,袁华堂,王永梅,田彦文,康晓雪,刘丽英,徐茶青,曲涛田彦文,康晓雪,刘丽英,徐茶青,曲涛二〇三年五月二十六日星期日,,刘景，温兆银，吴梅梅，樊增钊，林祖瓖中国科学院上海硅酸盐研究所功能陶瓷功能研究中心上海锂离子电池正极材料的研究进展二〇三年五月二十六日星期日题目流变相反应法制备锂二次电池正极材料摘要具有层状结构的具有稳定的晶体结构低成本高比容量丰富的原材料以及在空气中稳定存在等特性。因此，近年来其作为二次锂离子电池正极材料的研究受到了人们的广泛关注。本文中，采用低温下流变相法掺杂来合成正极材料，并对所合成材料的制备条件以及电化学性能进行研究。其主要内容为称取不同比例的和进行研磨，然后加二次蒸馏水调和成流变相于反应釜内保湿小时之后干燥小时。研磨后中不同的温度煅烧小时即得所需产物。通过测试表明通过流变相法成功制备了产物。实验表明温度下加热处理小时得到的样品具有的首次放电容量达到，而且其循环性能优良，在经过周循环以后，其比容量仍能达到。此结果说明与相比，中放电比容量和充电性能以及循环性能上表现出了良好的优越性，使得钒酸锂作为锂电池正极材料的性能得到了明显的改善。关键词钒酸锂掺杂，流变相反应法，锂离子电池，正极材料二〇三年五月二十六日星期日二〇三年五月二十六日星期日目次引言锂离子电池正极材料研究进展锂离子电池的工作原理锂离子电池的组成研究实验试剂和仪器化学试剂实验仪器材料的合成前驱体的合成的合成研究电极的制备结果与讨论产物的图谱分析产物的首次放电曲线图分析产物的放电容量循环周次图分析结论致谢参考文献二〇三年五月二十六日星期日引言锂离子电池正极材料研究进展随着中国的快速经济发展，对电池新材料大大增加了需求，手机，笔记本电脑，数码相机，摄像机，汽车和其他产品的新的，高效的能源，节能，环保电池材料的强劲需求，中国的电池新材料市场规模不断扩大。手机的推广和新能源汽车大规模商业化锂离子电池正极材料的发展将带来新的机遇。因此，锂离子电池作为未来的发展方向，其正极材料的市场发展前景较好。锂离子电池的主要优点有单体电池工作电压高达，是镍镉电池镍氢电池的倍，铅酸电池的倍锂离子电池体积比能量高达，体积是铅酸电池的二分之到三分之离子电池循环次数可达次。以容量保持计，