导读:本文包含了水溶液锂离子电池论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:水溶液,锂离子电池,负极,正极,材料,电化学,甲基丙烯酸。
水溶液锂离子电池论文文献综述
李伟伟[1]（2018）在《锂离子电池镍基正极材料水溶液体系中氧化铝包覆研究》一文中研究指出在水溶液体系中,采用沉淀法制备了Al_2O_3包覆的Li Ni_(0.9)Co_(0.1)O_2镍基正极材料。当Al_2O_3包覆量(质量分数)为0.5%时,Al不能完全被沉淀;当Al_2O_3包覆量(质量分数)为2.0%时,Al_2O_3不能完全被沉淀在Li Ni_(0.9)Co_(0.1)O_2表面。通过XRD、SEM、电池测试仪对样品的结构、形貌和电化学性能进行了表征。结果表明,当Al_2O_3包覆量(质量分数)为1.0%和1.5%时,样品球形表面的洁净程度变差,结构仍保持良好的层状结构,但能降低阳离子混排程度;在0.2C、2.75~4.25 V测试条件下,Al_2O_3包覆量(质量分数)为1.0%和1.5%的样品,首次放电容量和库伦效率下降,循环性能提高;50次循环后,1.0%Al_2O_3包覆量的样品放电容量保持率最高,且放电容量大于未包覆的产物。(本文来源于《电子元件与材料》期刊2018年06期）
夏灵童,汪秀丽[2]（2017）在《水溶液中一步制备甲基纤维素基多孔膜及其在聚合物锂离子电池中的应用》一文中研究指出针对目前凝胶聚合物电解质存在制备过程苛刻、繁琐,需要使用多种有机溶剂等问题,在本文中,我们首先合成了聚甲基丙烯酸锂(PMALi)聚电解质,同时以生物基来源的甲基纤维素(MC)为聚合物基材,然后利用二者在水中发生配位作用进而发生微相分离,一步即可制备多孔聚合物基材。研究了PMALi与MC的相互作用以及多孔膜的形成机理。通过热重分析仪、差示扫描量热分析、X射线衍射仪以及万能试验拉伸仪对多孔膜的热稳定性、结晶性以及力学性能进行了研究。此外,还系统研究了由其制备的多孔凝胶电解质的电导率、不同温度下的交流阻抗谱、电化学稳定性以及循环充放电和不同倍率充放电行为。研究结果表明,所制备的凝胶电解质有较高的离子电导率,最大值可达到1.39×10~(-3)S cm~(-1),同时其电化学稳定性达到4.5 V,倍率回复性能较好,尤其是PMALi含量较高的凝胶电解质其放电容量达到150 mAh/g,且库伦效率接近100%。(本文来源于《中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题P：生物基高分子》期刊2017-10-10）
范旭良[3]（2015）在《锂离子电池正极材料LiFePO_4/C的制备及其水溶液中电化学性能的研究》一文中研究指出与传统有机电解液系统的锂离子电池相比,以锂盐水溶液做电解液的锂离子电池,由于其价格低廉、对环境无污染,高功率以及安全性能高等优点,成为极具发展潜力的新一代储能系统。磷酸铁锂因其在水溶液中表现出优良的脱嵌锂性能,同时又具有良好的安全性、对环境无污染以及成本较低等优点,被认为是最有希望应用于水系锂电的正极材料之一。但是作为电极材料,离子扩散较慢以及导电性能较差都严重影响其电化学性能。目前人们主要通过碳包覆、离子掺杂以及控制形貌等方法来提高材料的离子扩散速率和电导率,从而改善其电化学性能。本文主要采用简单反应途径制备前驱体,将前驱体与碳源(PVP)混合经过高温焙烧,最终制备出LiFePO4/C复合材料,通过叁电极体系,在硫酸锂的水溶液中测试其电化学性能,研究电解液浓度、形貌以及碳含量对LiFePO4/C电化学性能的影响。主要研究工作如下：1.通过简单的沉淀法,合成具有不同形貌的前驱体,详细探究了实验条件如AA和PVP的浓度、反应温度以及反应时间对前驱体形貌的影响。在反应物LiOH、H3PO4和FeSO4浓度分别为0.06 mol·L-1,0.02mol·L-1和0.02 mol·L-1, AA和PVP浓度为0.02 mol·L-1和0.04 mol·L-1,反应温度100℃,反应时间3h的条件下,可以得到形貌均一的圆盘状前驱体。将其与PVP以质量比1：0.08混合均匀后氮气氛下高温焙烧,生成具有(010)晶面择优的圆盘状LiFePO4/C复合材料。2.以铁粉为铁源,利用0.5mol·L-1硝酸和醋酸(摩尔比1：5)的混合酸与铁粉反应,反应4小时后加入磷源和锂源,一锅法制备前驱体。随后将前驱体与PVP混合高温焙烧,得到微米级LiFePO4/C复合材料。利用XRD、SEM等手段进一步分析产物物相和形貌。这一方法操作简便,易于规模化工业生产。3.以LiFePO4/C复合材料为工作电极,饱和甘汞电极(SCE)和铂电极为参比和对电极,在Li2SO4水溶液测试叁电极体系的电化学性能。发现具有(010)晶面择优的圆盘状LiFePO4/C复合材料在1mol·L-1的Li2SO4水溶液中,0.25C的倍率下首次放电容量可达127 mAh·g-1,10C倍率下循环80圈容量可以保持98%且200圈后依旧保持80%,表现出了较高的初始容量和良好的循环性能。除此之外,利用铁粉为铁源合成的微米级LiFePO4/C在碳含量为6.47%时,0.25C的倍率下具有109mAh·g-1的可逆容量。(本文来源于《浙江师范大学》期刊2015-03-24）
刘长委,吴斌,田卿卿,朱靖[4]（2014）在《pH对水溶液锂离子电池负极材料LiV_3O_8性能的影响》一文中研究指出采用柠檬酸溶胶-凝胶法合成了层状锂离子嵌入化合物LiV3O8,用XRD、SEM对其晶体结构和表面形貌进行表征,用循环伏安法对其嵌锂性能和扩散系数进行测定,用恒电流充放电法研究了电解液pH对电极可逆性及对模拟电池容量和循环性能的影响。结果显示,电解液pH=7时,电池的性能最优,首次放电比容量为81.0 mAh·g-1,40次后比容量保持率达89.1%。(本文来源于《广州化工》期刊2014年15期）
田卿卿,刘永光,田永淑,朱靖[5]（2012）在《水溶液锂离子电池负极材料LiV_3O_8研究进展》一文中研究指出介绍了Li1+xV3O8的结构和作为水溶液锂离子电池负极材料时的充放电机理;对近年来Li1+xV3O8材料作为水溶液锂离子电池负极材料的性能进行了评述。探讨了该材料在水溶液中电化学性能不稳定的原因,并指出其未来的发展方向。(本文来源于《广州化工》期刊2012年24期）
田卿卿[6]（2012）在《水溶液锂离子电池负极材料的制备及性能研究》一文中研究指出水溶液锂离子电池具有安全性好、易组装、成本低、对环境友好、功率高等优点，但负极材料在水溶液中不稳定，因此提高水溶液锂离子电池性能的关键是研发高稳定性、高容量的负极材料。首先采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了LiV_3O_8材料，采用XRD、SEM分析了产物的结构与形貌，证实材料具有层状结构，粒径在600~800nm。循环伏安测试表明该材料在pH=7的水溶液中锂离子的嵌入和脱出反应可逆性最佳。对充放电前后的材料进行交流阻抗谱测定证实在水溶液中电极表面不存在表面膜。LiV_3O_8在不同条件下的充放电测试比较表明在正负极容量比例为1:1.2，溶液pH=7，饱和LiNO_3为电解液时的电池的循环性能最好，首次放电比容量为81mAh/g，首次充放电库伦效率为85%，经40次循环后的放电比容量仍有72.2mAh/g，容量保持率为89.1%。以葡萄糖为碳源在LiV_3O_8表面包覆一层碳，用XRD测试证实了不同焙烧温度下材料的结构不同。经350℃热处理得到的材料为LiV_3O_8/C。充放电测试表明经碳包覆材料的初始放电容量有所降低，但材料的循环稳定性和倍率性能有所提高，这可能是因为表面碳层的存在阻止了活性物质和电解液的直接接触，减少了活性物质在溶液中的溶解。其首次放电比容量为74.1mAh/g，首次充放电库伦效率为98%，经60次循环后放电比容量仍为76.6mAh/g，容量保持率为103%。用凝胶-凝胶法制备了NASICON结构的LiTi_(PO_4)_3材料，并以葡萄糖为碳源在其表面包覆一层碳。LiTi_(PO_4)_3/C的循环伏安曲线证明了LiTi_(PO_4)_3/C材料在LiNO_3溶液中具有良好的电化学可逆性。研究碳包覆、溶液pH及正负极容量配比对材料性能的影响，表明在pH=7，正负极容量配比为1:1，碳包覆材料的电化学性能最好，首次放电比容量为56.1mAh/g，首次充放电库伦效率为92.7%，经40次循环后放电比容量为33.9mAh/g，容量保持率为60%。实验证明碳包覆可以提高材料的循环性能。(本文来源于《河北联合大学》期刊2012-12-12）
徐杨[7]（2011）在《钒氧基化合物微纳结构的合成及其水溶液锂离子电池性能研究》一文中研究指出本论文旨在以目标化合物的结构分析为导向,结合有益的形貌特征,通过设计合适的化学反应路线实现钒氧基化合物微纳结构的可控合成,并考查所获得的钒氧基化合物微纳结构作为水溶液锂离子电池负极材料的电化学性能,对其晶体结构与电化学性能之间的结构-性能相关性进行初步探讨。本论文主要内容归纳如下:1.作者利用前驱物热解的方法实现了钒氧化合物新物相多孔微纳结构的制备,扩展了钒氧化合物作为水溶液锂离子电池负极材料的范围。我们利用简易的溶剂热方法合成海胆状微纳结构前驱物,并通过热转化获得了新介稳相V_2O_3多孔海胆状微纳结构。这一途径利用前驱物分子的功能性配体同时实现了新物相的产生和多孔结构的制备。我们将这种新介稳相V_2O_3多孔海胆状微纳结构作为负极材料应用于水溶液锂离子电池,首次实现了+3价钒氧化合物在该领域的利用。2.以目标化合物的结构分析为导向,作者利用Kirkendall效应,通过低温水热还原途径获得了具有特征孔道结构的黑铁钒矿VOOH空心海胆状微纳结构,在这种矿物结构被发现60年后首次实现了实验室人工制备。基于进一步结构分析,我们通过简易的低温褪火处理在保持空心海胆状形貌的同时实现了从黑铁钒矿VOOH到次铁钒矿VO_2的拓扑化学结构转化。我们将以上两种产物作为负极材料应用于水溶液锂离子电池,证明孔道状微观结构特征和空心形貌宏观特征对提高电池性能的促进作用,也进一步扩展了低价钒氧基化合物在该领域的应用。3.基于大多数钒氧基化合物纳米结构电极材料的电池循环性能不理想这一现象,以目标化合物的结构分析为导向,作者以简易水热途径获得的具有典型层状结构的Ag_2V_4O_(11)纳米带为例,首次研究了水溶液锂离子电池的电极反应机理。我们通过对处于充放电过程中不同阶段的电极材料进行细致的表征和分析,提出了分步反应的电化学机理,并且对电池比容量衰退的原因作了初步的探讨。这一部分的工作在之前工作的基础上,将研究范围从发现和设计合适的水溶液锂离子电池负极材料进一步扩展到考查探知水溶液锂离子电池的电极反应机理,以求能深入了解影响电池性能的因素,从而为将来更好的设计和评估其他电极材料提供一定的参考价值。4.受上一工作启发,作者通过针对性地寻找关键的结构单元,从晶体结构的角度对如何提高水溶液锂离子电池的循环性能做了有益的探索。我们提出,在金属钒氧基化合物相邻钒氧层之间引入起支撑作用的结构单元来连接相邻钒氧层,进而将典型的二维层状结构转变为叁维孔道结构,这种“支撑效应”将有效抑制层状结构由于锂离子频繁嵌入和脱嵌而导致的结构塌陷,从而可以提高电池的循环稳定性。我们选用具有二维层状结构的Ag_2V_4O_(11)和叁维孔道结构的β-钒青铜Ag_(0.33)V_2O_5为例,通过对比这两种负极材料的循环性能阐述了关于“支撑效应”的观点,并进一步通过对另一β-钒青铜Na_(0.33)V_2O_5的电池性能测试证明了这一效应在该结构体系中的普适性。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2011-04-01）
巍嘉[8]（2011）在《锂离子电池正极材料在水溶液中的电化学行为研究》一文中研究指出使用水溶液作为电解液的锂离子二次电池可以有效消除有机电解液的安全隐患,在低电压电池领域有很大的竞争潜力。所以,作为关键组件的锂离子电池正极材料在水溶液中的电化学行为值得深入研究。本论文采用粉末微电极法和碳纤维接触单颗粒研究技术,研究了LiFePO4和LiMn2O4在LiNO3水溶液中的电化学行为。LiFePO4粉末微电极在LiNO3的充放电实验表明,在水溶液中LiFePO4且有与有机电解液中接近的容量；而循环伏安的研究表明：(1)LiFePO4在LiNO3溶液中能够可逆的脱嵌锂离子(2)增加LiNO3溶液浓度能够加快锂离子的脱嵌速率。(3)温度升高,锂离子在固相中的扩散系数显着增大。采用恒电位间歇滴定法测量了LiFePO4在LiNO3溶液中的锂离子扩散系数,结果表明：(1)用粉末电极测得6种不同形貌和粒径的样品中锂离子扩散系数,其值均在10-14cm2s-1数量级；(2)扩散系数的值随电极电势的升高而逐渐降低；(3)在恒电流充放平台电势处,扩散系数值出现突跃性的增大,采用相变过程的成核-生长机理解释了这一突跃；(4)在相变电势区获得扩散系数的表观值,物理意义不明确。在相变发生前后的单相区得到扩散系数的真实值范围在10-14cm2s-1；(5)碳纤维接触LiFePO4单颗粒电极在LiNO3中的恒电位间歇滴定得到扩散系数的变化趋势与粉末微电极相同,扩散系数在10-15-10-14cm2s-1数量级。通过粉末微电极法和碳纤维接触单颗粒技术对本课题组制备的两种形貌的LiNO3颗粒(球形和立方)在LiNO3水溶液中的电化学行为进行分析研究。结果表明,代表锂离子嵌入和脱出两个阶段的两对氧化还原峰,只有在较慢的扫描速率下才能清楚地分开;LiNO3球形颗粒比立方形颗粒的电流峰大且尖锐,说明球形颗粒具有更好的可逆性。采用恒电位间歇滴定技术研究锂离子在不同形貌的颗粒中的扩散系数的变化规律,结果表明球形颗粒的扩散系数大于立方形颗粒。这些结果与材料的性能吻合,即球形颗粒优于立方颗粒。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2011-04-01）
赵铭姝,代维民,汪飞,宋晓平[9]（2010）在《锰系材料用于水溶液锂离子电池的研究进展》一文中研究指出阐述了水溶液锂离子电池锰系正极材料的制备方法、电化学性能、Li+嵌脱机理等方面的研究现状及电解液对水溶液锂离子电池性能的影响。与传统锂离子电池相比,水溶液锂离子电池具有安全性好、电导率高、装配简易和成本低等优点。(本文来源于《电池》期刊2010年06期）
王海波[10]（2008）在《水溶液锂离子电池电化学性能和中温燃料电池质子电解质的研究》一文中研究指出本论文主要由两部分构成,第一部分是关于水溶液锂离子电池的电化学性能、循环容量衰减机理及其稳定方法的研究;第二部分是关于中温燃料电池用聚磷酸铵基质子导体电解质制备、表征和电化学性能的研究。水溶液锂离子二次电池结合了非水电解液锂离子电池和传统水溶液电池的优点,消除了使用有机电解液而存在的燃烧、爆炸等安全隐患,其在低电压电池如铅酸电池、碱锰电池等领域存在很大的竞争潜力。但是水溶液锂离子电池循环寿命太短,此前对于其循环容量衰减机理还不是很清楚,对于循环寿命提高的方法也没有报道。同时,由于受到水溶液锂离子电池电化学窗口的限制,具有明显电池充放电特性的阳极材料选择十分困难。中温燃料电池结合了高温燃料电池和低温燃料电池的优点,避免了低温条件下催化剂CO中毒和高温条件下电池制作材料的高要求,是一种很有发展潜力的燃料电池。聚磷酸铵基复合物由于其较高的质子电导性而成为中温燃料电池电解质备选材料。虽然目前聚磷酸铵基复合物的电导率已经可以达到实用化的要求,但是对于该类复合物的电导率稳定性和材料结构的变化研究还不够,研究开发高电导率、高稳定性的聚磷酸铵基复合物质子导体对于推进中温燃料电池的发展至关重要。本论文针对上述两个体系存在的不足,开展了如下工作:首次提出了采用导电聚合物对阳极材料进行表面包覆以稳定其在水溶液中的电化学性能的方法,实现了对水溶液锂离子电池循环寿命的提高。首先对水溶液锂离子电池体系的集流体、电极材料以及电解液的pH值进行了考察和筛选,建立了水溶液锂离子二次电池组合LiNi_(1/3)Mn_(1/3)Co_(1/3)O_2/5 M LiNO_3(pH 11)/Li_xV_2O_5。研究了该体系电池的循环性能下降的原因。XRD和ICP的检测结果表明阳极对电池容量衰减的影响远大于阴极。通过采用聚苯胺对阳极的表面包覆,明显地提高了电池的循环寿命。同时还对聚苯胺包覆阳极提高电池循环寿命的机理进行了研究,为水溶液锂离子电池循环寿命提高提供理论依据。对电池组合LiMn_2O_4/5 M LiNO_3/Li_xV_2O_5的容量衰减原因进行进一步考察。研究了阴阳极材料以及过渡金属溶解量随循环次增加的演变过程。采用原位聚合法,在阳极表面进行聚吡咯包覆以提高水溶液锂离子电池循环寿命。通过阳极表面包覆,电池的循环寿命由20次左右增加到60次以上(容量保持80%以上),为此前文献报道中的最高值。比较了包覆前后电解液中过渡金属离子溶解度的变化情况以及包覆聚吡咯对活性材料和集流体之间粘结力的影响。此外,还考察了阳极表面聚吡咯不同包覆量对电池循环稳定性的影响。采用具有3D结构的TiP_2O_7和LiTi_2(PO_4)_3等聚阴离子化合物作为水溶液锂离子二次电池的阳极。以LiMn_2O_4为阴极分别与上述两种材料组成电池TiP_2O_7/5 M LiNO_3/LiMn_2O_4和LiTi_2(PO_4)_3/5M LiNO_3/LiMn_2O_4,基于电极活性物质重量,前者放电容量为42mAh g~(-1),平均电压为1.40 V;后者放电比容量为45 mAhg~(-1),平均电压为1.50 V。LiTi_2(PO_4)_3是一种很好的快离子导体,采用循环伏安法研究了锂离子在LiTi_2(PO_4)_3中的扩散系数,结果表明锂离子在该材料中具有很高的扩散系数,充电和放电过程为别为6.08×10~(-5),2.24×10~(-5)cm~2 s~(-1)。考察了不同嵌锂量时LiTi_2(PO_4)_3晶胞参数的变化情况。当嵌锂量为1.8时,晶胞体积变化最大,为1.28%。该部分内容的研究为水溶液锂离子电池的进一步发展提供新的平台。考察了(NH_4)_2SnP_4O_(13)复合物作为中温燃料电池用电解质在分别在干燥氢气、氮气、空气以及潮湿氢气、氮气、空气中的电导率情况。干燥气氛中,当采用氢气,温度为275℃时,该材料得到最高电导率为13.8 mScm~(-1);潮湿气氛中,在氢气中得到最高电导率,其值为35.5 mScm~(-1)。(NH_4)_2SnP_4O_(13)复合物电导率的研究丰富了中温燃料电池电解质备选材料。采用固相法制备了系列(NH_4)_2Si_(1-x)Ti_xP_4O_(13)复合物,系统考察了该系列复合物在不同气氛中的电导率以及不同Ti含量对复合物电导率的影响。在干燥气氛和潮湿气氛下,分别得到最高电导率为0.68mS cm~(-1)和30.8 mS cm~(-1)。其中复合物(NH_4)_2Si_(50)Ti_(50)P_4O_(13)在干燥和潮湿气氛中表现出较好的综合性能。因此,实验对(NH_4)_2Si_(50)Ti_(50)P_4O_(13)的电导率稳定性、热稳定性以及结构变化情况进行了一步考察,对其在中温燃料电池中的实际应用具有十分重要的价值。(本文来源于《中南大学》期刊2008-10-01）
水溶液锂离子电池论文开题报告
（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：
针对目前凝胶聚合物电解质存在制备过程苛刻、繁琐,需要使用多种有机溶剂等问题,在本文中,我们首先合成了聚甲基丙烯酸锂(PMALi)聚电解质,同时以生物基来源的甲基纤维素(MC)为聚合物基材,然后利用二者在水中发生配位作用进而发生微相分离,一步即可制备多孔聚合物基材。研究了PMALi与MC的相互作用以及多孔膜的形成机理。通过热重分析仪、差示扫描量热分析、X射线衍射仪以及万能试验拉伸仪对多孔膜的热稳定性、结晶性以及力学性能进行了研究。此外,还系统研究了由其制备的多孔凝胶电解质的电导率、不同温度下的交流阻抗谱、电化学稳定性以及循环充放电和不同倍率充放电行为。研究结果表明,所制备的凝胶电解质有较高的离子电导率,最大值可达到1.39×10~(-3)S cm~(-1),同时其电化学稳定性达到4.5 V,倍率回复性能较好,尤其是PMALi含量较高的凝胶电解质其放电容量达到150 mAh/g,且库伦效率接近100%。
（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。
水溶液锂离子电池论文参考文献
[1].李伟伟.锂离子电池镍基正极材料水溶液体系中氧化铝包覆研究[J].电子元件与材料.2018
[2].夏灵童,汪秀丽.水溶液中一步制备甲基纤维素基多孔膜及其在聚合物锂离子电池中的应用[C].中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题P：生物基高分子.2017
[3].范旭良.锂离子电池正极材料LiFePO_4/C的制备及其水溶液中电化学性能的研究[D].浙江师范大学.2015
[4].刘长委,吴斌,田卿卿,朱靖.pH对水溶液锂离子电池负极材料LiV_3O_8性能的影响[J].广州化工.2014
[5].田卿卿,刘永光,田永淑,朱靖.水溶液锂离子电池负极材料LiV_3O_8研究进展[J].广州化工.2012
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[7].徐杨.钒氧基化合物微纳结构的合成及其水溶液锂离子电池性能研究[D].中国科学技术大学.2011
[8].巍嘉.锂离子电池正极材料在水溶液中的电化学行为研究[D].武汉理工大学.2011
[9].赵铭姝,代维民,汪飞,宋晓平.锰系材料用于水溶液锂离子电池的研究进展[J].电池.2010
[10].王海波.水溶液锂离子电池电化学性能和中温燃料电池质子电解质的研究[D].中南大学.2008
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