文档介绍：天津大学
硕士学位论文
锂离子电池正极材料磷酸铁锂的研究
姓名:刘晓亮
申请学位级别:硕士
专业:应用化学
指导教师:单忠强
20070101
中文摘要关键词:锂离子电池,正极材料,磷酸铁锂随着能源与环境问题的日益突出以及现代科技的快速发展,对电池的性能提出了更高的要求。锂离子电池以其工作电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电小、无记忆效应和“绿色”环保等优点而成为可移动电源的首选。进一步提高电池性能和降低电极材料成本是锂离子电池发展和改进的主要方向。为锂离子二次电池的正极材料,,较好的常温和高温稳定性,低廉的成本和优良的环保性能,有可能替代成为新一代正极活性物质。但嬖谥旅娜钡悖蔷褪荓的电子导电率和锂离子扩散速度低,另外旧砻芏刃。贾绿寤芰棵芏低,影响该材料的实用化。目前用来提高缁阅艿姆椒ㄖ饕S腥郑改进合成方法得到颗粒小且分布均匀的产物;掺杂导电剂,主要是掺杂碳或者金属粉末;掺杂金属离子,从本质上提高材料的导电性。实验分别采用了液相共沉淀法和高温固相法合成出了单一相的采用、循环伏安仁侄味圆牧辖斜碚鳎诓煌跫测试了材料的电化学性能。结果表明,嫦卤荷得到的样品表现出较好的电化学性能,/牡缌髅芏认率状畏诺缛萘课痝。同时对材料的改性进行了研究,分别采用氧化镁、活性炭、蔗糖和柠檬酸对材料进行掺杂和包覆。通过对掺碳量、碳源以及掺碳方式的研究发现使用蔗糖作为碳源,在嫦轮频玫牟牧献酆闲阅茏钣牛辈捎痝放电时比容量为/捎痝放电时比容量仍能保持在/业缪蛊教ê脱性能良好。本文还采用了辅助微波加热的方法,制得的化合物粒子微细、粒径分布窄。实验证明,采用该反应方法有利于控制产物的形貌和粒径。用作正极材料迸行了电池的充放电测试和循环伏安测试,结果显示,首次放电量达到/冶硐殖隽肆己玫难沸阅芎透弑堵市阅堋
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学位论文作者签名:毒省⒉学位论文作者签名:雪鏭白导师签名:拼襡;签字日期:纠年拢日独创性声明学位论文版权使用授权书发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得苤垄苤堂或其他教育机构的学年,月,本学位论文作者完全了解墨叠盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权丕姿盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检签字同期:砟辏拢位或证书面使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。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和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经签字日期:索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得
前言新能源的不断开发是人类社会可持续发展的重要基础。随着科技的进步,人们对可移动能源的需求愈来愈强烈,特别是对纯电动交通工具的要求,随石油及环境危机的加剧而不断加强。目前能否突破价廉、安全、环境友好、性能优异的二次化学电源技术已是制约纯电动交通工具发展的瓶颈。自年日本索尼公司将锂离子电池商业化以来,由于其具有重量轻,高电压,安全稳定,好的循环性能,工作温度范围宽等特点,在移动电话,笔记本电脑,摄像机等微电子产品领域取得了广泛的应用,而且处于积极开发之中的大容量电池,也将成为电动汽车的候选电源。再加上它在军事和空间技术上的应用等,在近几年锂离子电池一直是化学电源研究的热点。正极材料的研究经历了钴酸锂、镍酸锂及其衍生物和锰酸锂三个阶段的发展,三种材料均在不同程度上实现了商品化。随着锂离子电池在电动汽车等大功率电器上的应用,对锂离子电池的正极材料提出了更高的要求。价格、环境和安全等因素刺激了对新型正极材料的研究。近年来,使用/作为氧化还原对、。或尬R趵胱拥恼ú牧弦鹆斯惴旱墓刈ⅰF渲蠰被认为是最有希望成为下一代锂离子电池正极材料的材料之一。然而磷酸铁锂材料本身较低的电子电导率等缺点制约着它的进一步应用。本论文在国家钅炕鸬淖手拢霉希囱芯亢涂7⒘姿崽锂的生产工艺,并使用不同的方法探索克服材料电子电导率低的问题的途径,从而提高材料的高倍率性能,为磷酸铁锂在大功率电器上的应用提供方法和理论上的支持。
⒄构獭】作为一种能源形式,电池有许多优点。目前,一般认为锂离子电池、燃料电池、镍氢电池是先进的电池体系,正逐渐取代几种传统的电池体系,如污染严重的镍镉电池。在目前的所有体系中,锂离子电池有以下优点:能量密度高,。挥屑且湫вΓ沸阅苡旁剑可快速充放电,充电效率最高可达ィぷ魑露确段Э恚妫曰肪无污染,使用寿命长,可达次左右。锂离子电