在國家大力倡導和支持新能源背景下,綠色出行和低碳環(huán)保是社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要保障。磷酸鐵鋰（LiFePO₄）作為新能源領域中一種極具光明前景的鋰離子電池正極材料,自發(fā)現(xiàn)以來受到廣泛關注,因為其安全性能好、理論比容量和開路電壓較高、循環(huán)壽命長、環(huán)境友好、成本低廉;但是該正極材料電子導電性低且鋰離子擴散緩慢,從而限制了其在動力汽車、混合動力汽車等領域的應用。為了利用LiFePO₄的優(yōu)勢,克服其固有缺陷,對其改性尤為必要。本文在制備LiFePO₄的基礎上對其改性處理,以期獲得優(yōu)異的電化學性能,具體開展了以下工作:文中首先采用十二烷基苯磺酸鈉（SDBS）作為誘導模板,輔助水熱法原位復合石墨烯得到了LiFePO₄/rGO復合材料,通過對SDBS濃度、前驅體混合物的pH和氧化石墨烯（GO）添加量等實驗參數(shù)的優(yōu)化,得到電化學性能最優(yōu)的LiFePO₄/rGO復合材料制備條件:最佳的SDBS濃度為0.225 mol/L,最佳前驅體混合物pH和GO添加量分別為5.8和2%。同時發(fā)現(xiàn),棒狀LiF... 

【文章來源】：湖北工業(yè)大學湖北省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池正極材料
        1.2.1 鈷酸鋰(LiCoO_2)
        1.2.2 鎳酸鋰(LiNiO_2)
        1.2.3 錳酸鋰(LiMn_2O_4)
        1.2.4 三元材料Ni-Co-Mn
        1.2.5 磷酸鐵鋰(LiFePO_4)
    1.3 LiFePO_4正極材料研究進展
        1.3.1 LiFePO_4的結構
        1.3.2 LiFePO_4的制備方法
            1.3.2.1 固態(tài)合成法
            1.3.2.2 液相合成法
            1.3.2.3 其它方法
        1.3.3 LiFePO_4的改性
            1.3.3.1 包覆改性
            1.3.3.2 摻雜改性
            1.3.3.3 粒徑控制
    1.4 課題研究的意義和內容
第2章 SDBS輔助水熱法合成LiFePO_4/rGO復合材料及電化學性能
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗藥品和儀器
        2.2.2 制備方法
            2.2.2.1 氧化石墨烯(GO)的制備
            2.2.2.2 磷酸鐵鋰/還原氧化石墨烯復合材料(LiFePO_4/rGO)的制備
        2.2.3 樣品表征
        2.2.4 電池組裝和電化學性能測試
            2.2.4.1 紐扣電池組裝
            2.2.4.2 電化學性能測試
    2.3 結果和討論
        2.3.1 SDBS濃度對LiFePO_4/rGO復合物電化學性能的影響
            2.3.1.1 物相表征
            2.3.1.2 電化學性能表征
        2.3.2 前驅體pH對LiFePO_4/rGO復合物電化學性能的影響
            2.3.2.1 物相表征
            2.3.2.2 電化學性能表征
        2.3.3 GO對LiFePO_4/rGO復合物電化學性能的影響
            2.3.3.1 物相表征
            2.3.3.2 FT-IR表征
            2.3.3.3 形貌表征
            2.3.3.4 電化學性能表征
    2.4 本章小結
第3章 石墨烯摻雜和碳包覆協(xié)同改善LiFePO_4電化學性能
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗藥品和儀器
        3.2.2 制備方法
            3.2.2.1 氧化石墨烯(GO)的制備
            3.2.2.2 磷酸鐵鋰@碳/還原氧化石墨烯(LiFePO_4@C/rGO)復合材料的制備
        3.2.3 樣品表征
        3.2.4 電池組裝和電化學性能測試
    3.3 結果和討論
        3.3.1 物相表征
        3.3.2 FT-IR表征
        3.3.3 拉曼光譜表征
        3.3.4 XPS分析
        3.3.5 形貌表征
            3.3.5.1 SEM形貌分析
            3.3.5.2 TEM形貌分析
        3.3.6 電化學性能評價
        3.3.7 石墨烯摻雜和碳包覆協(xié)同作用改性機制
    3.4 本章小結
第4章 Mn~(2+)摻雜LiFePO_4/C納米片的制備及電化學性能
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗藥品和儀器
        4.2.2 制備方法
        4.2.3 樣品表征
        4.2.4 電池組裝和電化學性能測試
    4.3 結果和討論
        4.3.1 物相分析
        4.3.2 XPS分析
        4.3.3 形貌分析
            4.3.3.1 SEM分析
            4.3.3.2 TEM分析
        4.3.4 電化學性能評價
    4.4 本章小結
第5章 結論
參考文獻
致謝
攻讀學位期間的學術成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋰離子電池硅碳負極材料研究進展[J]. 沈曉輝,范瑞娟,田占元,張大鵬,曹國林,邵樂.  硅酸鹽學報. 2017(10)
[2]LiFePO4/Cu復合正極材料的制備及電化學性能[J]. 張亞利,高立軍.  有色金屬(冶煉部分). 2008(03)



本文編號：3171595