隨著社會的快速發(fā)展,人們對環(huán)境保護、能源開發(fā)的意識逐漸增強,開始追求高效、便捷、綠色環(huán)保和安全可靠的能源。LiFePO₄材料以其來源廣泛,成本低,理論容量高,循環(huán)性能穩(wěn)定和熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點而受到廣泛關(guān)注,成為了最具發(fā)展?jié)摿Φ男乱淮囯x子電池正極材料。但其電子電導率低、倍率性能差阻礙了商業(yè)化進程。本文以提高LiFePO₄材料的電化學性能為目標,改變不同的合成工藝條件制備一次顆粒細小、粒徑分布均勻的磷酸鐵前驅(qū)體,達到了優(yōu)化目標產(chǎn)物磷酸鐵鋰二次顆粒大小與性能的目的。本文以硫酸亞鐵和磷酸銨為原料,過氧化氫為氧化劑,表面活性劑作為分散劑和顆粒大小的調(diào)節(jié)劑,分別改變磷酸銨的滴入速度,原料摩爾投料比,攪拌轉(zhuǎn)速,表面活性劑種類及用量,采用共沉淀法合成磷酸鐵粉體。利用撞擊流快速沉淀法強化進料,改變不同進氣速度制備磷酸鐵粉體。以合成的磷酸鐵為前驅(qū)體,采用碳熱還原法制備LiFePO₄/C復合物。通過粒度分布、XRD以及Fe、P元素含量的測定對所合成磷酸鐵材料進行結(jié)構(gòu)表征。采用恒流充放電法測試磷酸鐵鋰材料的電化學性能。結(jié)果表明:磷酸鐵的平均粒徑... 

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池發(fā)展概況
    1.3 鋰離子電池的工作原理
    1.4 鋰離子電池正極材料
    1.5 LiFePO_4正極材料概述
        1.5.1 LiFePO_4的結(jié)構(gòu)
        1.5.2 LiFePO_4的充放電機理
        1.5.3 LiFePO_4的制備方法
    1.6 本課題研究的意義和主要內(nèi)容
2 實驗內(nèi)容及方法
    2.1 實驗主要藥品
        2.1.1 藥品和試劑
        2.1.2 實驗儀器及設(shè)備
    2.2 物理性能表征方法
        2.2.1 粒度分析
        2.2.2 Fe、P元素含量的測定
        2.2.3 X射線粉末衍射分析
    2.3 鋰離子電池組裝
        2.3.1 電極的制備
        2.3.2 電池組裝
    2.4 電池的恒流充放電測試
3 共沉淀法磷酸鐵的合成及其合成LiFePO_4/C復合物的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗步驟
        3.2.1 磷酸鐵前驅(qū)體的制備
        3.2.2 LiFePO_4/C復合物的制備
    3.3 XRD物相分析
    3.4 不同工藝條件對合成磷酸鐵結(jié)構(gòu)的影響
        3.4.1 蠕動泵轉(zhuǎn)速的影響
        3.4.2 鐵磷摩爾投料比的影響
        3.4.3 攪拌轉(zhuǎn)速的影響
    3.5 表面活性劑種類對合成磷酸鐵粒徑分布的影響
        3.5.1 CTAB添加量對所制備磷酸鐵顆粒粒徑的影響
        3.5.2 SDS添加量對所制備磷酸鐵顆粒粒徑的影響
    3.6 不同工藝條件對制備LiFePO_4/C復合物電化學性能的影響
        3.6.1 葡萄糖添加量對LiFePO_4/C放電性能的影響
        3.6.2 蠕動泵轉(zhuǎn)速對LiFePO_4/C放電性能的影響
        3.6.3 鐵磷摩爾投料比對LiFePO_4/C放電性能的影響
        3.6.4 攪拌轉(zhuǎn)速對LiFePO_4/C放電性能的影響
    3.7 小結(jié)
4 撞擊流快速沉淀法磷酸鐵的合成及合成LiFePO_4/C復合物的研究
    4.1 引言
    4.2 撞擊流快速沉淀法磷酸鐵的合成
    4.3 結(jié)構(gòu)表征
        4.3.1 不同氣速對磷酸鐵粒徑分布的影響
        4.3.2 XRD分析
    4.4 LiFePO_4/C復合物的電化學性能表征
    4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論及展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻



本文編號：3646775