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《鋰離子電池磷酸鐵鋰正極材料的改性研究》由會員上傳分享,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。
1、致謝本論文設(shè)計在導(dǎo)師楊紹斌教授的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下順利完成,在這里我要特別感謝我導(dǎo)師,無論是學(xué)業(yè)上還是生活上,他那博學(xué)篤行、誠樸求是、勇于創(chuàng)新的治學(xué)精神,一絲不茍、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),嚴(yán)格律己、誨人不倦的態(tài)度和一顆包容的心,深深教育了我,讓我受益終生。在論文設(shè)計、實驗過程中,楊老師傾注了大量的汗水和心血,無私幫助和悉心教誨我,在此表示我誠摯的謝意!同時,我要感謝實驗室老師們?yōu)槲覀儎?chuàng)造了良好輕松的學(xué)習(xí)和實驗環(huán)境,特別是吳曉光老師、楊芳老師在實驗測試給予的支持,使我的實驗開展順利。此外,我還要感謝沈丁博士、邱素芬老師、張建斌師兄、楊
2、紅艷學(xué)姐、米晗同學(xué)在實驗方面對我的指導(dǎo)和幫助,使本人能順利完成實驗。感謝所有給我提供幫助的人們!摘要橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO4具有較高的理論比容量(170mAh/g),穩(wěn)定、適中的電壓平臺,環(huán)保、安全性高等優(yōu)點(diǎn),是新一代動力鋰離子電池正極材料的首選材料之一。然而其較低的離子擴(kuò)散率和電子電導(dǎo)率,導(dǎo)致LiFePO4電性能不佳,嚴(yán)重阻礙了它在實際的大規(guī)模應(yīng)用。基于各種改進(jìn)思想,本論文通過添加硅烷偶聯(lián)劑KH550、快離子導(dǎo)體Li8Al0.4Si1.2P0.4O8,尋求制得高性能的LiFePO4。研究了硅烷偶聯(lián)劑和快離子導(dǎo)體的添加方式、
3、添加量、燒結(jié)溫度對產(chǎn)物表面形貌及性能的影響。利用XRD、SEM等表征手段分析產(chǎn)物的微觀結(jié)構(gòu)和形貌,并采用恒流充放電測試樣品的電性能。采用碳熱還原法制備添加硅烷偶聯(lián)劑KH550的LiFePO4樣品,實驗結(jié)果表明:添加硅烷偶聯(lián)劑沒有改變磷酸鐵鋰的橄欖石結(jié)構(gòu);葡萄糖炭化前加入2.5%KH550的樣品顆粒細(xì)小清晰,顆粒明顯呈現(xiàn)橢圓形,團(tuán)聚現(xiàn)象減弱,葡萄糖炭化后分散度高;加入硅烷偶聯(lián)劑明顯提高LiFePO4的電性能;而葡萄糖炭化前加入2.5%KH550的樣品具有最高的首次放電比容量139mAh/g。同樣采用碳熱還原法制備添加快離子導(dǎo)體L
4、i8Al0.4Si1.2P0.4O8的LiFePO4樣品。實驗結(jié)果表明:添加Li8Al0.4Si1.2P0.4O8沒有改變磷酸鐵鋰的橄欖石結(jié)構(gòu);明顯改善LiFePO4顆粒表面形貌;提高LiFePO4的電性能。Li8Al0.4Si1.2P0.4O8嵌入LiFePO4添加方式、650℃燒結(jié)溫度、3%添加量得到的樣品顆粒形狀明顯呈現(xiàn)橢圓形,顆粒細(xì)小清晰,大小均勻;具有最高的首次放電比容量144mAh/g。關(guān)鍵詞:鋰離子電池;磷酸鐵鋰;硅烷偶聯(lián)劑;快離子導(dǎo)體-I-AbstractBecauseofitshightheoreticalc
5、apacity(170mAh/g),stableandmoderatevoltageplatform,environmentalprotection,highsecurity,LiFePO4isoneofthepreferredmaterialofpositiveelectrodematerialsforthefuturelithium-ionbatteriesmaterial.However,itslowiondiffusionrateandelectronicconductivitycausethepoorelectric
6、alproperties.Thesedrawbackslimititslarge-scaleapplicationofpowerbattery.Basedonthevariousimprovedthoughts,thisexperimentseekforthehighcapacityofLiFePO4byaddingsilanecouplingagentKH550andfastionicconductorLi8Al0.4Si1.2P0.4O8.Studytheinfluenceonthesurfacemorphologyand
7、capacitybytechnicalconditions(addingmode,sinteringtemperature,addingcontent)ofaddingsilanecouplingagent,fastionconductorduringthepreparation.ThemicrostructureandmorphologyofsamplewereanalyzedbyXRDdiffractionandSEMelectronicscanning,theelectricalpropertiesweretestbyt
8、heconstantcurrentchargeanddischargetest.Thesampleaddingsilanecouplingagentwassynthesizedbycarbothermalreductionmethod.Theresultshowsthatad