長壽命錳酸鋰鋰離子電池中英文第1頁，共24頁。（優(yōu)選）長壽命錳酸鋰鋰離子電池中英文第2頁，共24頁。環(huán)境污染Environmentalpollution傳統(tǒng)的化石燃料儲(chǔ)量有限，面臨枯竭；使用基本上是通過燃燒，燃燒會(huì)釋放SO2、氮的氧化物NOx及CO2等大氣污染物，造成酸雨和溫室效應(yīng)。第3頁，共24頁。汽車尾氣排放的主要污染物為一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）、氮氧化物（NOx）、鉛（Pb）等。

VehiclesproducethemainpartofpollutantinatmospheresuchasCO,hydrocarboncompounds,NOx,Pbandsoon.身邊的污染——汽車Pollutionaroundus—vehicles第4頁，共24頁。鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)

Theadvantagesoflithiumionbatteries比能量高h(yuǎn)ighpowerdensity工作電壓高h(yuǎn)ighrate自放電率低lowselfdischarge

循環(huán)壽命長longcyclelife無污染lowpollution

安全性能好goodsafetycharacteristics

第5頁，共24頁。應(yīng)用ApplicationmobilephonesElectricbicyclesPowertoolsElectrictoysMininglamps,emergencylampsVacuumcleaner第6頁，共24頁。錳資源豐富abundantMnresource價(jià)格低廉lowcost

環(huán)保lowpollution

安全safety高倍率highrateLiMn2O4的特點(diǎn)

Theadvantagesoflithiummanganeseoxidecathode不利因素Problemstoberesolved:比容量較低relativelylowenergydensity循環(huán)壽命較短shortcyclelife高溫充放電循環(huán)過程中容量衰減快significantcapacityfadingunderhightemperature第7頁，共24頁。Mn溶解的發(fā)生Mndissolutionoccurrence

充電Charge：放電時(shí)正好相反。Dischargeisjustopposite.LiMn2O4示意圖SchematicdiagramofLiMn2O4第8頁，共24頁。改進(jìn)措施Improvement正極Cathode

表面包覆Surfacecoating添加金屬離子Elementdoping(forexample,Ni、Fe、Co、Al、Si、Ti、Mo、La、Bi、Nb、Zn、Crandsoon)引入晶粒生長促進(jìn)劑和界面能調(diào)節(jié)劑Addingcrystalgrowthaccelerantandinterfacialenergyregulator電解液Electrolytesolution不同功能添加劑Functionaladditives負(fù)極Anode合金與碳相混合Alloyanodesmixedwithcarbon第9頁，共24頁。XRDXRDpatternsofModifiedLiMn2O4andLiMn2O4

第10頁，共24頁。SEMSEMgraphofLiMn2O4SEMgraphofdopedLiMn2O4第11頁，共24頁。SEMgraphofcoatedLiMn2O4第12頁，共24頁。錳酸鋰高溫（60℃）溶解試驗(yàn)

LiMn2O4hightemperature(60℃)dissolutionexperiment

錳酸鋰類型電解液中溶解Mn的含量（μg/mL）LiMn2O4257.69ModifiedLiMn2O4144.50第13頁，共24頁。電解液Electrolyte

電解液是鋰離子電池的重要組成部分，它與正負(fù)極材料的相容性好壞，對電池性能有很大的影響。

Electrolyteisthemainpartoflithiumionbatteries,anditscompatibilitywithcathodeoranodematerialshasgreatlyinfluencedonthebatteryperformance.與電解質(zhì)相容性影響因素包括：正極表面膜的穩(wěn)定性、電解液組分的氧化分解和LiMn2O4在電解液中溶解。第14頁，共24頁。電解液組分氧化：Electrolyteoxidation

LiMn2O4高溫分解：

LiMn2O4decompositionathightemperature

第15頁，共24頁。LiMn2O4在電解液中溶解：

LiMn2O4dissolutioninelectrolyte

痕量酸作用下，LiMn2O4發(fā)生歧化反應(yīng)：ThedisproportionreactionofLiMn2O4intraceamountacids第16頁，共24頁。添加劑Additives

控制HF含量添加劑:AdditivesfordecreasingHF可以降低HF的含量，阻止其對電極的破壞和對LiPF6分解的催化作用，提高電解液的穩(wěn)定性，從而改善電池性能。乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等胺類化合物、N,N-二環(huán)己基碳化二亞胺、N,N-二異丙基碳化二亞胺等碳化二亞胺、吡啶、六甲基磷酰胺

正極成膜添加劑:Membrane-formingadditives在活性物質(zhì)表面發(fā)生了氧化和電聚合反應(yīng)，形成覆蓋在電極表面的導(dǎo)Li性和導(dǎo)電性薄膜。聯(lián)苯(BP)、二芐(DBZ)、N-甲基吡咯(MPL)、噻吩（TPN）等，如芳香族化合物（BP,DBI,DPE等）第17頁，共24頁。LiMn2O4在改性電解液中的電化學(xué)性能

ElectrochemicalperformanceofLiMn2O4inmodifiedelectrolyteDischargecurvesofLiMn2O4inmodifiedelectrolyteandnormaleletrolyte第18頁，共24頁。改性LiMn2O4的倍率放電特性

RatedischargepropertyofmodifiedLiMn2O4DischargeprofilesofLiMn2O4/graphiteandModifiedLiMn2O4/graphiteLi-ionbatteriesatvariousdischargingratesbetween3.0-4.2V;chargerateisfixedat1C第19頁，共24頁。CyclicperformanceofModifiedLiMn2O4/CLi-ionbatteriesat10C（3.0-4.2V）第20頁，共24頁。CyclicperformanceofModifiedLiMn2O4/CLi-ionbatteries（3.0-4.2V）第21頁，共24頁。Cy