鋰離子電池混合金屬氧化物材料之電化學特性分析

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題名:	鋰離子電池混合金屬氧化物材料之電化學特性分析
作者:	游文雄;Wen-Hsiung Yu
貢獻者:	化學工程與材料工程研究所
關鍵詞:	LiNiyCi1-yO2;循環伏安;交流阻抗;鋰離子電池;Lithium intercalation/deintercalation;SSCV;AC impedance
日期:	2000-07-11
上傳時間:	2009-09-21 12:17:41 (UTC+8)
出版者:	國立中央大學圖書館
摘要:	本論文之研究目的為探討混合金屬氧化物LiNiyCo1-yO2及LiNiyCo1-yVO4作為鋰離子電池陰極材料的電化學特性分析。本研究主要是利用慢速循環伏安法(Slow-Scan Cyclic Voltammetry, SSCV)以及電化學阻抗頻譜法(Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS)分析混合金屬氧化物陰極材料的氧化還原特性與電極材料內鋰離子含量對於交流阻抗變化的影響。充放電測試結果發現，無論是固態法或水溶液沉澱法合成之LiNiyCo1-yO2，皆在鎳計量y = 0.8時有相對較高之電容量。LiNiyCo1-yVO4，y = 0.5時，第一次可逆循環電容量為27 mAh/g，為在2.5 ~ 4.6充放電截止電壓範圍內，y = 0.5 ~ 0.9 之中電容量最高者，第150次循環之後放電電容量仍有18 mAh/g。慢速循環伏安實驗結果發現LiNiyCo1-yO2在鎳計量y = 0.8時極化阻力與極化電壓最小，電容量測試亦是鎳計量y = 0.8時最大；LiNiyCo1-yO2在氧化電位4.2伏特以上時會發生結構的相變化，且經過多次循環掃描發現不可逆反應主要發生在前兩次氧化還原過程中。此外，交流阻抗測試結果亦發現電荷轉移電阻會隨著鋰離子的釋出而降低，即與充電狀態有關，且LixNiyCo1-yO2，鎳計量y ≧0.5時，電荷轉移電阻與充電狀態的關係，較不具規則性，電荷轉移電阻在鋰計量x = 0.9~0.8之間有減小的趨勢，但在x = 0.6~0.5時，電荷轉移電阻有增加的趨勢。電荷轉移電阻不僅與充電狀態有關，亦隨鎳計量增加而改變；而鎳計量y ≦ 0.5時，電荷轉移電阻與充電狀態之關係則具有規則性，隨著鋰離子釋出，電荷轉移電阻，隨著減小。 LiNiyCo1-yVO4經由慢速循環伏安的測試，發現充電反應主要發生在4.0 ~ 4.5V及4.75 ~ 4.9 V之間；而交流阻抗測試結果則發現在鋰離子釋出後，電極材料的電荷轉移電阻遽增，且有隨著循環次數增加而增大的趨勢，此現象可能與材料本身的導電性有關。
顯示於類別:	[化學工程與材料工程研究所] 博碩士論文

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