磷酸鐵鋰納米顆粒電化學(xué)機(jī)理及相變研究
發(fā)布時(shí)間：2021-11-17 18:34
鋰離子電池在新能源電動(dòng)汽車領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。磷酸鐵鋰（LiFePO4）因其原料豐富、價(jià)格低廉、對(duì)環(huán)境友好、循環(huán)壽命長(zhǎng)及安全性高而成為備受歡迎的主流商業(yè)正極材料。LiFePO4在充放電過程中的動(dòng)態(tài)相變決定其電化學(xué)性能,理解LiFePO4相變機(jī)制有助于對(duì)LiFePO4電極材料合理優(yōu)化。利用LiFePO4結(jié)構(gòu)的各向異性及Li+在LiFePO4晶體中的一維擴(kuò)散特性可以指導(dǎo)設(shè)計(jì)合理晶面取向的LiFePO4,進(jìn)而優(yōu)化電池性能�；趯�(duì)Li+在LiFePO4晶體中存在快速擴(kuò)散通道的理解,本文用乙二醇溶劑熱法合成LiFePO4納米顆粒,得到了尺寸分布在100 nm以下、0.1 C放電比容量高達(dá)166.5 mAh·g-1、10 C放電比容量仍然有86.5 mAh·g-1且循環(huán)穩(wěn)定的ac面擇優(yōu)取向LiFePO...
【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：114 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
（a-c）磷酸鐵鋰的晶格結(jié)構(gòu)；（d）充放電過程中的結(jié)構(gòu)變化示意圖
4遷移至 LiFePO4正極，并與 Li+在導(dǎo)電結(jié)合處反如上圖 1-1（d）。所以，LiFePO4電池在充放電電子和 Li+的配合，二者的遷移速度和導(dǎo)電能力鐵鋰的結(jié)構(gòu)研究計(jì)算了 LixFePO4中 Li+傳輸情況有沿 b 軸、c 軸和相鄰 bc 面間三種方式[11]。其中遠(yuǎn)小于[001]方向的（2.5 eV）。在結(jié)構(gòu)上，由）遠(yuǎn)小于同層鏈間距 （4.7 ，沿 c 軸傳輸）和Li+在相鄰 bc 面間傳輸?shù)碾x子擴(kuò)散系數(shù)是沿 b 軸鐵鋰晶體中的缺陷是隨機(jī)分布的泊松過程[12]，晶粒尺寸和缺陷的制約，發(fā)現(xiàn)缺陷濃度越大，[0長(zhǎng)度越短，因此，為了讓離子傳輸通道不被堵塞徑越小越好。中子衍射的實(shí)驗(yàn)手段得出了相鄰向的一條非線性彎曲軌跡如圖 1-2（c-d）所示
鋰的相變研究鐵鋰相變的研究早在上世紀(jì)末就已經(jīng)展開了，人[2]通過放電電壓平臺(tái)推測(cè)，Li+在 LiFePO4中脫嵌過程，如圖 1-3（a）所示，當(dāng) Li+嵌入 FePO4時(shí)，會(huì)O4, 兩相之間由一個(gè)相界面過渡鏈接；隨著 Li+不斷嵌收縮，從而建立了“收縮核模型”。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋰離子電池正極材料研究進(jìn)展[J]. 王亞平,胡淑婉,曹峰. 電源技術(shù). 2017(04)
[2]功率型鋰離子動(dòng)力電池的高低溫容量特性[J]. 王元奎,魏平芬. 電源技術(shù). 2015(10)
[3]梯次利用鋰離子電池歐姆內(nèi)阻測(cè)試方法研究[J]. 徐晶,張彩萍,汪國(guó)秀,渠硯青,王亮. 電源技術(shù). 2015(02)
[4]工作溫度對(duì)磷酸鐵鋰電池SOC影響及研究進(jìn)展[J]. 羅玲,宋文吉,林仕立,呂杰,陳永珍,馮自平. 新能源進(jìn)展. 2015(01)
[5]鋰離子電池基礎(chǔ)科學(xué)問題（ⅫⅠ）——電化學(xué)測(cè)量方法[J]. 凌仕剛,吳嬌楊,張舒,高健,王少飛,李泓. 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2015(01)
[6]鋰電池基礎(chǔ)科學(xué)問題（Ⅳ）——相圖與相變（2）[J]. 高健,呂迎春,李泓. 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2013(04)
[7]動(dòng)力型磷酸鐵鋰電池的溫度特性[J]. 李哲,韓雪冰,盧蘭光,歐陽(yáng)明高. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(18)
[8]鋰離子電池的電化學(xué)阻抗譜分析[J]. 莊全超,徐守冬,邱祥云,崔永麗,方亮,孫世剛. 化學(xué)進(jìn)展. 2010(06)
[9]鋰離子電池正極材料研究進(jìn)展[J]. 王兆翔,陳立泉. 電源技術(shù). 2008(05)
[10]LiMn2O4的Jahn-Teller效應(yīng)研究[J]. 徐融冰,魯?shù)罉s. 電池工業(yè). 2006(06)
博士論文
[1]磷酸鐵鋰納米顆粒電化學(xué)機(jī)理及數(shù)學(xué)模型研究[D]. 白鵬.清華大學(xué) 2012
碩士論文
[1]鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的溶劑熱合成及其改性[D]. 黃富勤.中南大學(xué) 2014
[2]碳熱還原法合成磷酸亞鐵鋰及其電極過程研究[D]. 龔本利.中南大學(xué) 2007
本文編號(hào)：3501457
【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：114 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
（a-c）磷酸鐵鋰的晶格結(jié)構(gòu)；（d）充放電過程中的結(jié)構(gòu)變化示意圖
4遷移至 LiFePO4正極，并與 Li+在導(dǎo)電結(jié)合處反如上圖 1-1（d）。所以，LiFePO4電池在充放電電子和 Li+的配合，二者的遷移速度和導(dǎo)電能力鐵鋰的結(jié)構(gòu)研究計(jì)算了 LixFePO4中 Li+傳輸情況有沿 b 軸、c 軸和相鄰 bc 面間三種方式[11]。其中遠(yuǎn)小于[001]方向的（2.5 eV）。在結(jié)構(gòu)上，由）遠(yuǎn)小于同層鏈間距 （4.7 ，沿 c 軸傳輸）和Li+在相鄰 bc 面間傳輸?shù)碾x子擴(kuò)散系數(shù)是沿 b 軸鐵鋰晶體中的缺陷是隨機(jī)分布的泊松過程[12]，晶粒尺寸和缺陷的制約，發(fā)現(xiàn)缺陷濃度越大，[0長(zhǎng)度越短，因此，為了讓離子傳輸通道不被堵塞徑越小越好。中子衍射的實(shí)驗(yàn)手段得出了相鄰向的一條非線性彎曲軌跡如圖 1-2（c-d）所示
鋰的相變研究鐵鋰相變的研究早在上世紀(jì)末就已經(jīng)展開了，人[2]通過放電電壓平臺(tái)推測(cè)，Li+在 LiFePO4中脫嵌過程，如圖 1-3（a）所示，當(dāng) Li+嵌入 FePO4時(shí)，會(huì)O4, 兩相之間由一個(gè)相界面過渡鏈接；隨著 Li+不斷嵌收縮，從而建立了“收縮核模型”。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋰離子電池正極材料研究進(jìn)展[J]. 王亞平,胡淑婉,曹峰. 電源技術(shù). 2017(04)
[2]功率型鋰離子動(dòng)力電池的高低溫容量特性[J]. 王元奎,魏平芬. 電源技術(shù). 2015(10)
[3]梯次利用鋰離子電池歐姆內(nèi)阻測(cè)試方法研究[J]. 徐晶,張彩萍,汪國(guó)秀,渠硯青,王亮. 電源技術(shù). 2015(02)
[4]工作溫度對(duì)磷酸鐵鋰電池SOC影響及研究進(jìn)展[J]. 羅玲,宋文吉,林仕立,呂杰,陳永珍,馮自平. 新能源進(jìn)展. 2015(01)
[5]鋰離子電池基礎(chǔ)科學(xué)問題（ⅫⅠ）——電化學(xué)測(cè)量方法[J]. 凌仕剛,吳嬌楊,張舒,高健,王少飛,李泓. 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2015(01)
[6]鋰電池基礎(chǔ)科學(xué)問題（Ⅳ）——相圖與相變（2）[J]. 高健,呂迎春,李泓. 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2013(04)
[7]動(dòng)力型磷酸鐵鋰電池的溫度特性[J]. 李哲,韓雪冰,盧蘭光,歐陽(yáng)明高. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(18)
[8]鋰離子電池的電化學(xué)阻抗譜分析[J]. 莊全超,徐守冬,邱祥云,崔永麗,方亮,孫世剛. 化學(xué)進(jìn)展. 2010(06)
[9]鋰離子電池正極材料研究進(jìn)展[J]. 王兆翔,陳立泉. 電源技術(shù). 2008(05)
[10]LiMn2O4的Jahn-Teller效應(yīng)研究[J]. 徐融冰,魯?shù)罉s. 電池工業(yè). 2006(06)
博士論文
[1]磷酸鐵鋰納米顆粒電化學(xué)機(jī)理及數(shù)學(xué)模型研究[D]. 白鵬.清華大學(xué) 2012
碩士論文
[1]鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的溶劑熱合成及其改性[D]. 黃富勤.中南大學(xué) 2014
[2]碳熱還原法合成磷酸亞鐵鋰及其電極過程研究[D]. 龔本利.中南大學(xué) 2007
本文編號(hào)：3501457
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3501457.html
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