摘 要
由于在鋰離子電池中，正極材料的容量成為了制約鋰離子電池容量的短板。富鋰錳基正極材料是一類容量較高的正極材料，其中Fe-Mn基正極材料具有較低的成本，更是引人注目。
但Fe-Mn基正極材料還存在首次循環庫侖效率低、電壓和容量衰減嚴重、倍率性能較差等問題，期望通過改性工作使它的電化學性能有所改善，向工業化生產更進一步。
本文在諸多的改性操作中選擇了使用Nb進行摻雜改性，期望能從晶體結構上有所影響，進而得到電化學性能較為優異、更加適合商品化應用的Fe-Mn基正極材料。
設計了Fe-Mn基正極材料Li1.2Fe0.1Ni0.15Mn0.55O2純相和Nb摻雜樣品的制備流程，并通過自蔓延溶膠凝膠法制備出了煅燒溫度為700℃的純相樣品，結果分析中確實出現了其較大的首次循環容量損失（30.8%），0.1C下循環50次后，樣品展現了較差的電壓保持率（81.5%）和容量保持率（57.4%），證明了改性研究的必要性。
通過Zr、Ti、Cr等其他改性案例，推測預估了Nb摻雜可能對Li1.2Fe0.1Ni0.15Mn0.55O2的循環穩定性、倍率性能等產生一定的積極影響，但應當有一個最佳的摻雜量使材料的電化學性能達到較為優良。
關鍵詞： 鋰離子電池，富鋰錳基正極材料，自蔓延溶膠凝膠法，離子摻雜
摘要
Abstract
1引言
1.1鋰離子電池正極材料研究進展
1.1.1層狀結構正極材料
1.1.2尖晶石結構正極材料
1.1.3橄欖石結構正極材料
1.2富鋰錳基正極材料研究進展
1.2.1富鋰錳基正極材料簡介
1.2.2 Fe-Mn基富鋰材料
1.2.3鐵鎳錳型富鋰錳基材料
1.2.4富鋰錳基正極材料存在的問題
1.2.5 Fe-Mn富鋰正極材料的改性
1.3選題來源及內容
2 Fe-Mn基正極材料制備及改性研究方案設計
2.1研究工作總體方案
2.2實驗材料及儀器
2.3 Fe-Mn基正極材料制備實驗方法
2.3.1自蔓延溶膠凝膠法制備Fe-Mn基富鋰正極材料原理
2.3.2 Fe-Mn基富鋰正極材料純相電極材料的制備
2.3.3 Nb5+摻雜Fe-Mn基富鋰正極材料的制備
2.3.4電極極片制作及電池組裝
2.4物理化學性能測試表征
2.4.1 X射線衍射分析（XRD）
2.4.2掃描電子顯微鏡表征（SEM）
2.4.3透射電子顯微鏡表征（TEM）
2.4.4 X射線光電子能譜表征（XPS）
2.5電化學性能測試表征
2.5.1恒電流充放電測試
2.5.2循環伏安測試
2.5.3電化學阻抗譜測試
2.6本章小結
3案例分析及預期結果
3.1微觀結構
3.1.1 XRD
3.1.2 SEM
3.1.3 TEM
3.1.4 XPS
3.2電化學性能
3.2.1充放電測試
3.2.2循環伏安測試
3.2.3電化學阻抗測試
3.3純相數據分析
3.4本章小結
4結論
參考文獻
致謝
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