隨著環(huán)境污染和霧霾的不斷籠罩以及傳統(tǒng)能源（煤、石油、天然氣）的日益枯竭,清潔高效的可再生綠色能源逐漸受到廣大的關(guān)注,開(kāi)始進(jìn)入人們的視野。作為一種具有代表性意義的新型儲(chǔ)能器件,鋰離子電池的開(kāi)發(fā)和使用就備受矚目。鋰離子電池是由正、負(fù)極電極材料組裝的,而正極材料作為不可或缺的一部分,對(duì)電池的性能有重要影響。在眾多的正極材料中,具有橄欖石型結(jié)構(gòu)的Li Fe PO4（LFP）以其低廉的價(jià)格,安全環(huán)保,較高的比容量,穩(wěn)定性好等優(yōu)勢(shì),受到越來(lái)越多的熱捧。但是LFP材料在巨大的發(fā)展前景面前,電子電導(dǎo)率和鋰離子擴(kuò)散速率較低是限制其商業(yè)化應(yīng)用不可逾越的鴻溝。針對(duì)這兩種缺陷,本文分別以聚丙烯腈（PAN）和聚丙烯腈-聚甲基丙烯酸甲酯（PAN-b-PMMA）嵌段共聚物為碳源,合成具有多孔碳膜的Li Fe PO4/C材料,試圖改善其存在的問(wèn)題和解釋其包覆原理。碳膜的引入可以控制顆粒粒徑大小,改善團(tuán)聚,控制形貌。對(duì)制備的材料采用XRD、SEM、TEM、BET、Raman等進(jìn)行表征,并組裝器件,以恒流充放電系統(tǒng)對(duì)半電池進(jìn)行的電性能測(cè)試。具體的研究?jī)?nèi)容如下:一、采用碳熱還原法,以Fe SO4·7H2O為原料,兩步合成L... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子電池工作原理圖

具有多孔碳層的 LiFePO4/C 正極材料的制備及電化學(xué)性能研究n2O4引起了國(guó)內(nèi)外大量研究人員的關(guān)注。它是一種 1.2 為 LiMn2O4晶胞結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖所示，Li組成的具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。LiMn2O4是空間三維三維擴(kuò)散，很大的提高了其離子擴(kuò)散速率，這是一列優(yōu)勢(shì)使得它在取代傳統(tǒng) LiCoO2的道路上一帆風(fēng)順成，而 Mn 作為一種清潔的，無(wú)毒無(wú)害的元素，大量 LiMn2O4來(lái)說(shuō)，成本小、合成容易、環(huán)境友好，是鋰離子電池的正極材料，它的致命缺陷是理論容量低 LiCoO2的容量，而且在高溫環(huán)境下，電極材料的循了要求，使得它在正極材料中的競(jìng)爭(zhēng)力大打折扣。

Jang[24]等人的在 Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2外面包覆了一層 Al(O容量保持率由 45%提高到 80%，大大提升了材料的循環(huán)使用壽命。磷酸鐵鋰（LiFePO4）自上個(gè)世紀(jì)九十年代 Goodenough[11]等人首次提出 LiFePO4將作為一種能的正極材料取代傳統(tǒng)的正極材料，大量學(xué)者們便開(kāi)始在 LiFePO4材進(jìn)行漫長(zhǎng)而又艱苦的探索，大量的研究成果競(jìng)相報(bào)道。LiFePO4材料具論容量和充放電平臺(tái)（3.7 V），而且是一種橄欖石結(jié)構(gòu)物質(zhì)，十分穩(wěn)定程中不易改變，在過(guò)度充電中也不會(huì)存在安全隱患。這是很多正極材的有點(diǎn)。作為目前一類最有前途的正極材料，LiFePO4因其綠色環(huán)保、、價(jià)格便宜，安全性能好等優(yōu)點(diǎn)而備受廣大研究人員的關(guān)注，日益發(fā)同行業(yè)中具備領(lǐng)袖優(yōu)勢(shì)的正極材料。 LiFePO4的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋰離子電池正極材料LiFePO4的制備研究[J]. 韓翀,景茂祥,張樹(shù)朝,趙春芳.  材料導(dǎo)報(bào). 2008(S3)
[2]微波合成鋁摻雜鈷酸鋰材料及性能研究[J]. 于永麗,翟秀靜,符巖,段君.  分子科學(xué)學(xué)報(bào). 2007(03)
[3]鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰研究進(jìn)展[J]. 黃學(xué)杰.  電池工業(yè). 2004(04)
[4]鋰離子電池正極材料的研究進(jìn)展[J]. 劉景,溫兆銀,吳梅梅,樊增釗,林祖纕.  無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2002(01)
[5]鋰離子電池有機(jī)電解液研究[J]. 莊全超,武山,劉文元,陸兆達(dá).  電化學(xué). 2001(04)



本文編號(hào)：3565188