文档介绍：长沙理工大学
硕士学位论文
熔盐法制备LiFePO<,4>锂离子电池正极材料的研究
姓名:朱伟
申请学位级别:硕士
专业:材料学
指导教师:陈召勇
20100401
摘要方法——熔盐法,旨在控制磷酸铁锂的形貌,降低合成温度,减小其晶粒尺寸,缩锂位和铁位进行掺杂,提高材料本征电导率和离子扩散速率的方法来改善材料的芯苛嗣竞浚战崾奔洌战嵛露榷粤姿崽奈锢砗偷缁阅苡高了材料的可逆性,降低了材料的极化,交流阻抗测试得出锂位和铁位掺杂磷酸铁锂由于具有环境友好、资源丰富、价格便宜、稳定性好和理论容量。高的优点,被认为是最具有发展前景的锂离子电池正极材料之一,尤其适合用作动力电池录ú牧稀S捎诒菊鞯绲悸屎惋胱永┥⑾凳偷娜钡悖蟊堵食浞诺缡笔际可逆放电容量低,阻碍了它的商业应用。针对其缺陷,本文探索了磷酸铁锂制备的新短锂离子扩散距离,最终改善材料的电化学性能。在此基础上,通过少量的镁对电化学性能。主要获得以下结论:捎肨瓺对前躯体进行热重差热分析,并对合成条件进行优化,确定了在骒焉制备磷酸铁锂最佳工艺。捎肵、蚑对所合成的材料进行结构和形貌进行表征,结果表明在采用熔盐法制备的磷酸铁锂材料物相为橄榄石结构、其晶型发育完整;颗粒均匀,呈类球形,尺寸在笥遥晃薅ㄐ虲均匀分布在磷酸铁锂颗粒之间。浞诺缧阅懿馐越峁砻髟拢票任猯:焉∈~,并具有良好的循环性能;采用循环伏安和交流阻抗对制备的材料进行测试,结果表明磷酸铁锂的锂脱嵌反应为可逆氧化还原反应,该电化学反应受锂离子扩散控制,材料的电荷转移电阻。响,在嫦蚂焉小时制备磷酸铁锂材料具有良好的充放电和循环性能。锂位掺杂镁为ナ币.,状畏诺缛萘糠直鸫锏..,二十次容量为~;铁位掺杂镁为ナ币設.,诺缛萘糠直鸫锏.⒕哂辛己玫难沸阅堋Q贩膊馐员砻髅径圆粼犹材料的电荷转移电阻直鹞,锂离子的扩散系数分别为和关键词:磷酸铁锂:熔盐法:正极材料:锂离子电池:掺杂一,一、ā
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临名荔扬印作者签名:幼々歹日期:琁。年弓月长沙理工大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书日期:列口年岁月日期:D旯本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于⒈C芸冢年解密后适用本授权书。⒉槐C芡朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉作者签名:导师签名:
,导致体积比容量低,因此广大的研究工作集中在对磷酸铁锂的改性研究。中,属于占涞闳海痪担祥峁梗ОJ齛,琫分别为.,的紧密堆积【浚自釉谟裳踝槌傻乃拿嫣宓闹行奈唬蚨纬沙鯬四面体骨架。而锂离子电池工作由于性价比高、工作电压高、体积和质量比能量高、循环寿命长、环境友好、自放电小、无记忆效应等诸多优点,作为能量转换与存储装置不仅广泛运用于数码产品和能量储存装置等方面,而且在电动汽车和混合电动汽车攘煊蛘谕乒悖踔量赡茉诤娇蘸教旌途鹿ひ档攘煊虼蠓⒒又大作用【。锂离子电池的性能由电池正极材料是决定,市场上的锂离子电池由于正极材料的不同主要分为磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池。橄榄石结构的磷酸铁锂具有如下优点【浚涸献试捶岣弧⒉缓蠼鹗羰蛊浼鄹癖阋恕⒉缓卸驹K厥蛊浠肪友好;理论容量高达~,工作电压在浇诺缙教ǹ恚缪蛊轿龋辉全充放电过程中热稳定性良好;能在.℃到℃下正常使用,并且循环性优越;充电时体积缩小,但是锂离子嵌入碳负极材料中,使负极体积增大,所以整个电池体积变化小;较小吸湿性;不同的电解液能与材料较好的相溶;是一种有价值的绿色能源材料,诸多优点使得它成为新能源材料广泛研究的热点【蟆俊H欢嬖诹礁雒飨缘娜毕荩一是电导率低,高倍率充放电性能和循环性能差,导致实际比容量低【校欢嵌鸦橄榄石结构磷酸铁锂于年被哦臃⑾帧⒈ǖ馈⑸昵胱ɡ⒂τ蔑离子电池,其与现有的钴系和锰系材料相比,优异稳定性能使得它成为为最有前途的锂离子动力