磷酸亞鐵鋰的合成與改性研究.pdf

1、鋰離子電池(LIBs)具有高功率密度、高能量密度等優(yōu)點(diǎn),并且其在電動(dòng)汽車、移動(dòng)設(shè)備、醫(yī)療和手機(jī)等各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。鋰離子電池(LIBs)的正極材料在其結(jié)構(gòu)中又占有舉足輕重的地位,而橄欖石狀的磷酸亞鐵鋰因?yàn)榫哂袃?yōu)良的電化學(xué)性能以及價(jià)格低廉、無毒、優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛的關(guān)注,但是磷酸亞鐵鋰的應(yīng)用因低的離子電導(dǎo)率和低的導(dǎo)電性這些缺點(diǎn)而受到限制,通過提高磷酸亞鐵鋰的導(dǎo)電性和控制顆粒尺寸來提高鋰離子電池的電化學(xué)性能顯得尤為重要。

2、
　　本論文主要從兩個(gè)方面對(duì)磷酸亞鐵鋰進(jìn)行了改性研究。利用 X射線衍射儀(XRD),掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)材料晶體結(jié)構(gòu)、表觀形貌和化學(xué)成分進(jìn)行了分析表征,以觀察顆粒的尺寸與形貌,分析表面形貌對(duì)材料性能的影響,從而優(yōu)化材料的電化學(xué)性能;采用恒電流充放電測試技術(shù)對(duì)其電化學(xué)性能進(jìn)行測定分析,探索了最佳條件下的合成方法。
　　(1)采用傳統(tǒng)的固相法合成鋰離子電池正極材料LiFePO4/C,加入乙二醇進(jìn)行表面改性,并且研究了在不同

3、的煅燒溫度(650℃,700℃,750℃)下,乙二醇對(duì)LiFePO4/C顆粒形貌的影響。在700℃下經(jīng)乙二醇改性的LiFePO4/C顆粒呈板狀堆積,在不同的電流密度下充放電平臺(tái)穩(wěn)定,并且具有較好的循環(huán)效率。
　　(2)利用水熱法和后期煅燒的方法合成鎳摻雜的LiFe1-xNixPO4/C(x=0.05,0.1,0.15)。Ni2+摻雜的樣品的顆粒尺寸為400-500 nm,具有良好的結(jié)晶度和顆粒形貌,其中LiFe0.9Ni0.1PO