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《高性能磷酸鐵鋰碳正極材料的合成及性能研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、分類號(hào)O613密級(jí)UDC碩士學(xué)位論文高性能磷酸鐵鋰/碳正極材料的合成及性能研究學(xué)位申請(qǐng)人：牟菲學(xué)科專業(yè)：藥理學(xué)指導(dǎo)教師：代忠旭副教授楊學(xué)林副教授二〇一二年四月ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceStudyonsynthesisandpropertiesofhighperformanceLiFePO4/carboncathodematerialsGraduateStudent:FeiMouMajor:PharmacologySupervisor:Ass
2、ociatedProf.ZhongxuDai:AssociatedProf.XuelinYangChinaThreeGorgesUniversityYichang,443002,ChinaApril,2012I學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了論文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文中不包含其他人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果作品。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保障、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留向有關(guān)學(xué)位論文管理部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件
3、和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)省級(jí)優(yōu)秀學(xué)士論文評(píng)選機(jī)構(gòu)將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于1、保密，在年解密后適用本授權(quán)書(shū)。2、不保密。（請(qǐng)?jiān)谙鄳?yīng)的方框內(nèi)打“√”）作者簽名：年月日導(dǎo)師簽名：年月日II摘要LiFePO4作為鋰離子電池正極材料具有較高的理論比容量(約170mAh/g)、穩(wěn)定的放電平臺(tái)、可靠的安全性以及原料資源豐富、價(jià)格低廉等特點(diǎn)而為廣大研究者所關(guān)注，已成為最有前途的鋰離子電池正極材料之一。具有良好電化學(xué)性能的橄欖石型LiFePO4正極材料主要來(lái)自人工合成，目前其合成方法眾多，較常
4、用的有高溫固相反應(yīng)、水熱法、溶膠凝膠法、沉淀法、碳熱還原法等。但無(wú)論采用哪種合成方法，對(duì)于材料的晶化、顆粒和形貌的控制都采用高溫?zé)Y(jié)來(lái)完成,所以燒結(jié)過(guò)程的工藝條件對(duì)材料性能的影響至關(guān)重要。本文從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，對(duì)燒結(jié)方式、燒結(jié)溫度等條件對(duì)材料性能的影響進(jìn)行了研究。對(duì)LiFePO4/C復(fù)合前驅(qū)體，分別采用靜態(tài)氮?dú)鈿夥?、?dòng)態(tài)氮?dú)鈿夥占办o態(tài)真空三種燒結(jié)方式進(jìn)行碳熱還原合成LiFePO4/C復(fù)合正極材料。采用XRD、TEM、CV和充放電循環(huán)測(cè)試等方法表征和分析材料的結(jié)構(gòu)、形貌和電化學(xué)性能。結(jié)果表明，不同燒結(jié)方式對(duì)所得材料的結(jié)晶度、晶粒大小、碳含量、反應(yīng)溫度以及電化學(xué)性能均有顯著+影響。真空燒結(jié)得到
5、的材料結(jié)晶度高，而動(dòng)態(tài)氣氛燒結(jié)對(duì)材料Li擴(kuò)散能力的提高和顆粒的減小具有更積極的影響。另外動(dòng)態(tài)氣氛燒結(jié)可以實(shí)現(xiàn)500℃低溫?zé)Y(jié)且材料表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能。0.5C循環(huán)首次放電比容量為163.4mAh/g，50次循環(huán)后容量保持率為99.02%。采用不同碳源合成的LiFePO4/C材料的電化學(xué)性能表現(xiàn)出明顯的差異性，而這種差異性主要是由材料中剩余碳的結(jié)構(gòu)不同所引起的。以Fe2O3，Li2CO3，NH4H2PO4為原料，首次采用機(jī)械活化的天然石墨為還原劑和碳源，采用碳熱還原法一步合成LiFePO4/（無(wú)定形碳+石墨（C+G））復(fù)合材料。使用不同的檢測(cè)手段測(cè)試材料的理化性能和電化學(xué)性能。結(jié)果表明
6、，機(jī)械活化的石墨具有無(wú)定形碳和石墨兩種形態(tài)，無(wú)定形碳保證了將三價(jià)鐵還原到二價(jià)，而石墨化碳則在提高材料導(dǎo)電性的同時(shí)使LiFePO4的容量性能和倍率性均得到顯著提高。關(guān)鍵詞：鋰離子電池，正極材料，LiFePO4，燒結(jié)方式，電化學(xué)性能IIIAbstractDuetothelargesttheoreticalcapacity(170mAh/g),idealinsertion/extractionpotentialplate,highsafetyandlowcost,LiFePO4asoneofmostpromisingcathodematerialofLi-ionbatterieshasdraw
7、nmuchattention.OlivetypeLiFePO4withgoodelectrochemicalpropertiesmainlyobtainedfromsyntheticmethod,suchashightemperaturesolidstatereaction,hydrothermalsynthesis,sol-gel,precipitation,carbothermalreductionmethodetc.Which
