应用化学毕业论文答辩PPT课件

(a=0.00,b=0.02,c=0.04,d=0.06,e=0.08,f=0.10,g=0.15,h=0.20）
1.掺Mg后产物的主晶相均未改变，峰型尖锐并未改变LiMn2O4的基本
结
构。
2.均未出现Mn2O3或Mn3O4等杂相，产物纯度高，结晶性较好。
3.随掺Mg量的增加，衍射峰半宽峰呈变窄趋势，产物结晶性能越来越 10 好。
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4.2 .SEM分析
0.00
X=0.04
X=0.08
X=0.20
图2 不同镁掺杂量LiMn2-xMgxO4（x=0.00，0.04，0.08，0.20）产物的SEM图
由SEM图谱可知：
1.所有掺Mg合成尖晶石型LiMgxMn2-xO4与未掺Mg产物的形貌相似. 2.掺Mg所得产物颗粒比未掺杂产物更均匀，且掺Mg产物比未掺Mg产物颗粒表面
-20
0
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20
40
60
80
100 120 140
Specific Capacity / mAh·g-1
图3. Mg不同掺杂量的产物LiMn2O4的首次充放电
曲线（a=0.00,b=0.02,c=0.04,d=0.06,e=0.08
f=0.10,g=0.15,h=0.20）
120
100
80
60
40
20
0 0
10
20
30
40
50
Cycle Number
图4 .Mg不同掺杂量燃烧合成产物循环性
能曲线
合成材料
LiMn204 LiMg0.02Mn1.9804 LiMg0.04Mn1.9604 LiMg0.06Mn1.9404 LiMg0.08Mn1.9204 LiMg0.10Mn1.9004 LiMg0.15Mn1.8504 LiMg0.20Mn1.8004
LiMn O 24
LiMg Mn O 0.02 1.98 4
LiMg Mn O 0.04 1.96 4
LiMg Mn O 0.06 1.94 4
LiMg Mn O 0.08 1.92 4
LiMg Mn O 0.10 1.90 4
LiMg Mn O 0.15 1.85 4
LiMg Mn O 0.20 1.80 4
LiPF6/EC+DMC
真空手套箱组 装电池
电池性能的测试
充电电压
3.2—4.35V
放置12h
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4 结果与讨论 4.1. X线射线衍射分析（XRD）
LiMn O 24
h
g
f
Intensity/a.u
e
d
c
b
a
10
20
30
40
50
60
70
图1 LiMgxM2n2/(-x0)O4样品的XRD谱图
更光滑，结晶性能更好。
11
3.SEM与XRD图谱分析结果相一致。
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Voltage/ V Specific Capacity / mAh·g-1
4.3. 循环性能分析
4.4
h g d cba e f
4.2
4.0
3.8
3.6
B
D
3.4
F
H
3.2
J
3.0
L N
h g f e dcba
P
2.8
尖晶石型LiMn2O4具有能量密度高，循环使用寿命长， 成本低，易制备，锰资源丰富及环境友好等特点 .
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1.实验研究的背景及意义
但是，LiMn2O4正极材料电池实际充放电比容量小， 循环寿命短等缺陷至关重要。本实验采用固相燃烧 法制备尖晶石型LiMn2O4正极材料，此方法工艺操 作简单，燃烧温度低，燃烧时间短，经济省时。所 以，主要采用Mg掺杂进行改性研究，探讨掺镁量对 固相燃烧合成尖晶石型LiMgxMn2-xO4 电性能的研究。
研细
称取LiMgxMn2-xO4
LiMgxMn2-xO4
聚偏氟乙烯 （PVDF）
炭黑
2.5ml NMP
球磨罐 手动混匀
行星式球 磨机
正极片
120 ℃ 干燥
切片
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冷却
80 ℃
涂片
9
3.2.2 电池的组装及电性能的测试
正极片
负极（金属锂 片）
聚丙烯多孔 隔膜
电解液
放电比容量/mAh/g
首次
45次后
107.8
94.1
105.2
95.8
102.1
96.5
100.2
93.5
99.2
95.4
92.7
87.7
80.7
77.3
69.1
66.4
容量保持率
0.8729
0.9106
0.9452
0.9331
0.9617
0.9461
12
0.9579
0.9609
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5.结论
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2.2.实验仪器
马弗炉（KSW电炉温度控制器） 上海市崇明实验仪器厂 ；
AR224CN电子分析天平
北京赛多利斯天平有限司；
QM-3SP2行星式球磨机
南京大学仪器厂；
电热鼓风干燥箱
上海一恒科学仪器有限司；
真空干燥箱
上海一恒科学仪器有限司；
CT2001A LAND电池测试系统 汉市金诺电子有限公司；
马弗炉
500 ℃ 1h
自然冷却
合成产物LiMgxMn2-xO4
研细
7
按Li:Mn:Mg = 1:(2-x):x（摩尔比）的化学计量比掺杂量 x=0.00、 0.02、0.04，0.06 ，0.08， 0.10，0.15和0.20
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3.2.正极片的准备及电池的组装测试 8 3.2.1 正极片的制备
MIKROUNA Supen(1220/7550)真空手套操作箱。
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3. 实验过程 3.1 .掺Mg尖晶石型LiMgxMn2-xO4的合成
Li2CO3 MnCO3
MgAc2﹒4H2O 5%柠檬酸
混合物
CH3CH2OH
行星式球 磨机
淡黄色粉末
研细
烘干
称取5g
随着掺杂量的增加首次放电比容量逐渐 降低，但综合考虑首次放电比容量及容量保持 率，当掺杂量为x=0.08时，首次放电比 99.2mAh/g，40次循环以后，容量保持率高达 96.17%。因此，在今后对锰酸锂电池正极材 料的发展中，本实验结果能提供很好的科学研 究基础。
掺镁量对固相燃烧合成尖晶石型 LiMgxMn2-xO4 电性能的研究
指导教师：郭俊明 教授
专业：应用化学 学生：熊高朝 学号：xxxxxxx548 时间：2021.5.24
报告的内容
➢实验研究的背景及意义 ➢实验药品及仪器 ➢实验过程 ➢结果与讨论 ➢实验结论
1.实验研究的背景及意义
随着全球范围内对无线电子产品如笔记本电脑、移动 电话、数码相机等需求的增长，与之相应的二次锂离子电 池的市场需求量大。
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2.实验药品及仪器 2.1.实验药品
碳酸锂（Li2CO3）
分析纯，国药集团化学试剂有限公司；
碳酸锰（MnCO3）
分析纯，阿拉丁；
醋酸镁（MgAc2.4H2O）分析纯，天津市津北精细化工有限公司；
柠檬酸（C6H8O7.H2O）分析纯，天津市化学试剂三厂。
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