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文檔簡介
1、因鋰離子電池具有其能量密度高、循環(huán)壽命長、安全性能好、無污染等優(yōu)點,已廣泛應(yīng)用于移動電話、數(shù)碼相機、筆記本電腦等便攜式設(shè)備中。在不久的將來,鋰離子電池還將用于驅(qū)動混合電動車和電動汽車。因此,發(fā)展新型正極材料和負極材料對進一步改善鋰離子電池的性價比十分必要。在各種正極材料和負極材料中,橄欖石型磷酸亞鐵鋰正極和錫銅合金負極被認為是很有希望的材料。 本論文采用固相燒結(jié)-摻雜法制備了系列橄欖石型磷酸亞鐵鋰正極,也采用電鍍法制備了錫復(fù)合合
2、金材料。將X射線衍射、充放電循環(huán)實驗、循環(huán)伏安實驗、交流阻抗、紅外光譜、拉曼光譜、掃描電鏡等現(xiàn)代實驗方法用于研究樣品的合成條件與電化學(xué)性能、制備條件對樣品表面等理化性能的影響。 在磷酸亞鐵鋰制備中,采用固相燒結(jié)法制備了三類磷酸亞鐵鋰/碳復(fù)合材料,研究了樣品的理化性能。 (1)以碳酸亞鐵為鐵源,在720℃燒結(jié)制備了LiFePO4/C樣品。在以1C倍率電流充放電時,樣品的首次放電容量為113mAhg-1,50循環(huán)的放電容量為
3、116mAhg-1。估算的鋰離子擴散系數(shù)為1.56×10-8 cm2s-1。樣品的電荷傳遞阻抗隨循環(huán)的進行逐漸減小。 (2)采用固相燒結(jié)-摻雜法制備了LiFe1-xNixPO4/C樣品。研究結(jié)果表明,以1C倍率電流放電時,LiFe0.98Ni0.02PO4/C的首次放電容量為124 mAhg-1。LiFe0.98Ni0.02PO4/C樣品的電荷轉(zhuǎn)移阻抗及電極顆粒間的阻抗較小。鎳摻雜還加強了P-O鍵和Fe-O鍵的強度,對磷酸亞鐵鋰
4、的結(jié)構(gòu)起到了穩(wěn)定作用。 (3)采用固相燒結(jié)-兩步摻雜法制備了LiFexNi1-x(PO4)xI1-x/C。研究結(jié)果表明,在2C的倍率電流下,理論組成為Fe0.999Ni0.001(PO4)0.999I0.001/C的微米樣品的首次放電容量為123.3 mAhg-1,第50次的放電容量為121.4 mAhg-1。鋰離子擴散系數(shù)約為5.52×10-8 cm2s-1。 在制備錫復(fù)合合金材料中,采用一步電鍍法和兩步電鍍法制得兩種
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