橄欖石結(jié)構(gòu)的LiMnPO₄具有原料來源豐富、成本低廉、安全性好及能量密度高等優(yōu)點(diǎn),是一種非常具有應(yīng)用前景的正極材料。然而,LiMnPO₄的電子導(dǎo)電率和離子導(dǎo)電率很低,導(dǎo)致其電化學(xué)性能得不到很好地發(fā)揮,因此限制了其商業(yè)化應(yīng)用。本文采用溶劑熱法合成納米片狀的Li MnPO4,并對(duì)其進(jìn)行摻雜和表面包覆改性來提高其電子電導(dǎo)率、離子電導(dǎo)率和循環(huán)性能。采用溶劑熱法合成LiMn_1-xFe_xPO₄/C（0≤x≤0.5）納米復(fù)合材料,并對(duì)其物理性能和電化學(xué)性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,所有材料具有良好的橄欖石型結(jié)構(gòu),Fe²⁺摻雜并不破壞LiMnPO₄的晶體結(jié)構(gòu),且縮小了晶胞體積。當(dāng)Fe²⁺摻雜量x<0.5時(shí),材料為納米片狀,長(zhǎng)度在200 nm左右,而LiMn_0.5Fe_0.5PO₄為納米棒狀,長(zhǎng)度在100²00 nm范圍內(nèi)。正極材料LiMn1-... 

【文章來源】：安徽工業(yè)大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子電池LiMnPO4/石墨的工作原理圖

圖 1-2 LiCoO2的層狀結(jié)構(gòu)示意圖[30]Fig. 1-2 The layer structure of LiCoO2[30]越的循環(huán)性能、高比能量、高放電平臺(tái)(3.6V前應(yīng)用最為廣泛的正極材料。雖然 LiCoO2是其實(shí)際比容量只有 140 mAh·g-1左右[31]。這，材料的層狀結(jié)構(gòu)發(fā)生垮塌轉(zhuǎn)變?yōu)榧饩Y(jié)從而減小了 LiCoO2的放電容量，降低了其循構(gòu)，提高其循環(huán)性能，一些科研工作者對(duì)其素?fù)诫s(Mg[32]、Al[33]、Zn[34]、Sr[35]、Cu[36])、表等。Valanarasu 等[35]使用淀粉輔助燃燒方法測(cè)試結(jié)果表明，摻雜 Sr 后，材料的導(dǎo)電率為當(dāng)摻雜量為 5 mol%時(shí)，材料具有最佳的倍膠-凝膠法先合成 LiCoO2，然后用 Fe2O3納覆量為 5 wt.%時(shí)，材料的首次放電容量高達(dá)

納米 LiMnPO4/C 正極材料的可控合成及其摻雜改性研究Mn 則占據(jù)著 3b 位置。三元材料中的 Ni、Co、Mn 分別為+2、+3、+4 價(jià)，其中Ni2+和 Co3+是主要的電化學(xué)反應(yīng)活性離子，電化學(xué)反應(yīng)對(duì)為 Ni2+/Ni3+，Ni3+/Ni4+，Co3+/Co4+。由于 Ni2+、Co3+和 Mn4+三者相互協(xié)同作用，使得 LiNi1-x-yMnxCoyO2三元材料的電化學(xué)性能、熱穩(wěn)定性、功率密度和安全性等諸多性能均明顯優(yōu)于單一 LiMO2(M=Co, Ni, Mn)材料，可望被應(yīng)用到動(dòng)力鋰離子電池領(lǐng)域。(a)(b)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋰離子電池正極材料LiMnPO4材料研究現(xiàn)狀[J]. 徐艷輝,李德成,韓良軍,鄭軍偉.  中國(guó)錳業(yè). 2011(01)
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本文編號(hào)：3591635