文档介绍：浙江大学材料科学与工程学系
博士学位论文
LiFePO<,4>/C正极材料的溶胶凝胶制备及其结构与性能的关键
影响因素研究
姓名:林燕
申请学位级别:博士
专业:材料学
指导教师:潘洪革
20090301
摘要橄榄石结构虻土募鄹瘛⑽尬廴厩已沸阅堋踩阅苡帕嫉扔诺愣为极具开发和应用潜力的新一代锂离子电池用正极材料。但该材料较低的电导率及锂离子扩散能力使其在动力型电池用正极材料上受到极大限制,因而改善拇蟮缌放电能力是目前锂离子电池研究领域的热点之一,也是实现诙Φ绯厣鲜涤化的关键。本文采用溶胶凝胶法合成材料,采用疪、元素分析、光谱等材料分析方法以及恒电流充放电、循环伏安、电化学阻抗谱⒌鹊缁Р馐约际酰院铣晒讨胁捎玫奶和⒙绾剂及碳源仕岷鸵叶、溶胶值、干凝胶的预处理、烧结的温度、烧结时间和烧结气氛G饣旌掀星馄等关键工艺参数对疌材料结构和电化学性能的影响进行了系统研究,获得了高性能疌材料的制备工艺和参数,揭示了材料的结构和倍率性能的关系及疌材料的结构和电化学性能绕是高倍率性能墓丶跋煲蛩亍研究结果表明,本文溶胶凝胶法的制备工艺及参数能成功制备适量碳包覆的疌正极材料,材料的结构和形貌可通过改变相应制备工艺和参数进行调节和优化。通过调节和控制制备工艺,可获得原位碳包覆量较少有适量高电导率的铁磷化合物含量的疌材料。研究获得的疌正极材料其萘靠煞直鸫锏、本文研究的疌正极材料均具有良好的循环稳定性,但其倍率性能受材料中钚晕镏实暮俊⒖帕3叽缂捌浞稚⒊潭取⑻谆衔锖亢蚅的结晶完整性等因素的影响,各因素的作用程度还与材料的放电倍率有关。在较低的放电倍率下,暮俊⒔峋У耐暾院涂帕3叽缍云淙萘科鸬焦丶饔茫琇结晶完整、颗粒尺寸较细小及较高的活性物含量是。/牧暇哂薪细呷萘康墓丶K着放电倍率的增加,适量高电导率的铁磷化合物相可显著提高睦寐剩蕴高其倍率性能起到关键作用。在疌具有较小颗粒尺寸的条件下,少量的相.%纯擅飨蕴岣卟牧系母弑堵市阅堋<词乖谘房帕3叽缦喽越洗笫保柿的也能较明显地改善材料的高倍率性能。在一定范围内,相含量的增加有利于提高谋堵市阅埽獸抗撸档土擞行Щ钚晕镏实闹柿浚共牧.%⒖帕O感『途蚻痝。
的容量降低,其含量宜低于.%。交流阻抗谱及循环伏安测试结果显示,材料的动力学性能也随疌颗粒的细化和原位铁磷化合物相的适量增加而明显提高,与其较高放电倍率下的容量特性相一致。关键词:锂离子电池,疌,溶胶凝胶法,结构,铁磷化合物,高倍率性能浙江大学博士学位论文摘要
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学位论文作者签名:舛燕,签字日期:弘。旯律谷如哆年弓月学位论文作者签名:辛芊蓖;月少日浙江大学研究生学位论文独创性声明学位论文版权使用授权书研究成果,也不包含为获得逝婆盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材店同逝姿态堂本论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权逝姿盘堂可以将学位论本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致韢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。签字日期:本学位论文作者完全了解有权保留并向国家有关部门或机构送交文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ导师签名:签字日期
致谢林燕本文是在潘洪革研究员的悉心指导下完成的,导师博大精深的学术造诣、严谨求实的治学态度、诲人不倦的名师风范以及勇于创新的科学精神令我终生受益。在硕博连读的五年多时间里,潘老师对本人进行了严格细致的指导,在论文付梓之际,谨向他致以崇高的敬意和衷心的感谢本论文能够顺利完成,还要感谢高明霞副教授的大力指导和无私帮助。感谢高老师三年来给予本人学蒲猩舷钢履托牡闹傅肌⒅С旨叭粘I钪形尬⒉恢恋墓鼗场8呙霞副教授锐意进取的学术风格、几乎没有节假日的忘我工作精神,始终激励着我,并将使本人在今后的工作中受益匪浅。在此谨表由衷的感激固乇鸶行涣跤婪娓毖芯吭痹本人学期间和论文的完成中给予的指导和无私帮助在学涂蒲泄讨校髡呋沟玫搅伺艘媒淌凇⒙拦饬医淌凇⒄偶褰淌凇⒗钭谌教授、李寿权高工、葛红卫老师、应窕老师、邵晓呜师傅、黄玉珍师傅等的关心和帮助,在此向他们致以衷心的感谢。作者同时也要感谢浙江大学分析测试中心的曾跃武副教授、王幼文高工、丛新挺老师、陈志春老师和李巧玲老师,聚合反应工程实验室的朱耕宇副教授和叶继华老师,他们对本文中有关实验的测试分析提供了重要的帮助。在学和科研工作中,作者还得到了李锐博士