长寿命锰酸锂锂离子电池(中英文)

研究背景Researchbackground能源危机Energycrisis

石油枯竭：现在已经探明的大概为1万1500亿桶。虽然这比前两年的估计数字增长了10%，但以目前的开采速度计算，地球上的石油储量只够满足全世界石油消费需要41年。

据美国能源部门估计，今后20年内，世界石油还能供求平衡，但20年后就要面临缺油的局面。

据美国《华尔街日报》最新的统计资料，按照目前的开采速度，世界原油2002年已探明储量还可以开采40.6年。

加州技术学院的物理学者D·古登斯坦在接受美国有线新闻网的财经杂志采访时说：“在未来的10到20年里可能会出现（石油短缺）。”他补充道：“或许，这种短缺已经开始了。”本文档共25页；当前第1页；编辑于星期三\18点45分

环境污染Environmentalpollution传统的化石燃料储量有限，面临枯竭；使用基本上是通过燃烧，燃烧会释放SO2、氮的氧化物NOx及CO2等大气污染物，造成酸雨和温室效应。本文档共25页；当前第2页；编辑于星期三\18点45分汽车尾气排放的主要污染物为一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）、铅（Pb）等。

VehiclesproducethemainpartofpollutantinatmospheresuchasCO,hydrocarboncompounds,NOx,Pbandsoon.身边的污染——汽车Pollutionaroundus—vehicles本文档共25页；当前第3页；编辑于星期三\18点45分锂离子电池的优点

Theadvantagesoflithiumionbatteries比能量高highpowerdensity工作电压高highrate自放电率低lowselfdischarge

循环寿命长longcyclelife无污染lowpollution

安全性能好goodsafetycharacteristics

本文档共25页；当前第4页；编辑于星期三\18点45分应用ApplicationmobilephonesElectricbicyclesPowertoolsElectrictoysMininglamps,emergencylampsVacuumcleaner本文档共25页；当前第5页；编辑于星期三\18点45分锰资源丰富abundantMnresource价格低廉lowcost

环保lowpollution

安全safety高倍率highrateLiMn2O4的特点

Theadvantagesoflithiummanganeseoxidecathode不利因素Problemstoberesolved:比容量较低relativelylowenergydensity循环寿命较短shortcyclelife高温充放电循环过程中容量衰减快significantcapacityfadingunderhightemperature本文档共25页；当前第6页；编辑于星期三\18点45分Mn溶解的发生Mndissolutionoccurrence

充电Charge：放电时正好相反。Dischargeisjustopposite.LiMn2O4示意图SchematicdiagramofLiMn2O4本文档共25页；当前第7页；编辑于星期三\18点45分改进措施Improvement正极Cathode

表面包覆Surfacecoating添加金属离子Elementdoping(forexample,Ni、Fe、Co、Al、Si、Ti、Mo、La、Bi、Nb、Zn、Crandsoon)引入晶粒生长促进剂和界面能调节剂Addingcrystalgrowthaccelerantandinterfacialenergyregulator电解液Electrolytesolution不同功能添加剂Functionaladditives负极Anode合金与碳相混合Alloyanodesmixedwithcarbon本文档共25页；当前第8页；编辑于星期三\18点45分XRDXRDpatternsofModifiedLiMn2O4andLiMn2O4

本文档共25页；当前第9页；编辑于星期三\18点45分SEMSEMgraphofLiMn2O4SEMgraphofdopedLiMn2O4本文档共25页；当前第10页；编辑于星期三\18点45分SEMgraphofcoatedLiMn2O4本文档共25页；当前第11页；编辑于星期三\18点45分锰酸锂高温（60℃）溶解试验

LiMn2O4hightemperature(60℃)dissolutionexperiment

锰酸锂类型电解液中溶解Mn的含量（μg/mL）LiMn2O4257.69ModifiedLiMn2O4144.50本文档共25页；当前第12页；编辑于星期三\18点45分电解液Electrolyte

电解液是锂离子电池的重要组成部分，它与正负极材料的相容性好坏，对电池性能有很大的影响。

Electrolyteisthemainpartoflithiumionbatteries,anditscompatibilitywithcathodeoranodematerialshasgreatlyinfluencedonthebatteryperformance.与电解质相容性影响因素包括：正极表面膜的稳定性、电解液组分的氧化分解和LiMn2O4在电解液中溶解。本文档共25页；当前第13页；编辑于星期三\18点45分电解液组分氧化：Electrolyteoxidation

LiMn2O4高温分解：

LiMn2O4decompositionathightemperature

本文档共25页；当前第14页；编辑于星期三\18点45分LiMn2O4在电解液中溶解：

LiMn2O4dissolutioninelectrolyte

痕量酸作用下，LiMn2O4发生歧化反应：ThedisproportionreactionofLiMn2O4intraceamountacids本文档共25页；当前第15页；编辑于星期三\18点45分添加剂Additives

控制HF含量添加剂:AdditivesfordecreasingHF可以降低HF的含量，阻止其对电极的破坏和对LiPF6分解的催化作用，提高电解液的稳定性，从而改善电池性能。乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等胺类化合物、N,N-二环己基碳化二亚胺、N,N-二异丙基碳化二亚胺等碳化二亚胺、吡啶、六甲基磷酰胺

正极成膜添加剂:Membrane-formingadditives在活性物质表面发生了氧化和电聚合反应，形成覆盖在电极表面的导Li性和导电性薄膜。联苯(BP)、二苄(DBZ)、N-甲基吡咯(MPL)、噻吩（TPN）等，如芳香族化合物（BP,DBI,DPE等）本文档共25页；当前第16页；编辑于星期三\18点45分LiMn2O4在改性电解液中的电化学性能

ElectrochemicalperformanceofLiMn2O4inmodifiedelectrolyteDischargecurvesofLiMn2O4inmodifiedelectrolyteandnormaleletrolyte本文档共25页；当前第17页；编辑于星期三\18点45分改性LiMn2O4的倍率放电特性

RatedischargepropertyofmodifiedLiMn2O4DischargeprofilesofLiMn2O4/graphiteandModifiedLiMn2O4/graphiteLi-ionbatteriesatvariousdischargingratesbetween3.0-4.2V;chargerateisfixedat1C本文档共25页；当前第18页；编辑于星期三\18点45分CyclicperformanceofModifiedLiMn2O4/CLi-ionbatteriesat10C（3.0-4.2V）本文档共25页；当前第19页；编辑于星期三\18点45分CyclicperformanceofModifiedLiMn2O4/CLi-ionbatteries（3.0-4.2V）本文档共25页；当前第20页；编辑于星期三\18点45分CyclicperformanceofModifiedLiMn2O4/CLi-ionbatteries（3.0-4.2V）本文档共25页；当前第21页；编辑于星期三\18点45分CyclicperformanceofModifiedLiMn2O4/CLi-ionbatteries（3.0-4.2V）本文档共25页；当前第22页；编辑于星期三\18点45分改性LiMn2O4的高温循环性能

ElectrochemicalperformanceofmodifiedLiMn2O4athightemperature

Thehigh-temperatureperformanceofModifiedLiMn2O4/CLi-ionbatteriesat1Ccharge/dischargeratein3.0-4.2V本文档共25页；当前第23页；编辑于星期三\18点45分Thehigh-temperatureperformanceofModifiedLiM