【摘要】：橄欖石型正極材料LiFe_(0.5)Mn_(0.5)PO_4由于其突出的特性,目前已大規(guī)模商業(yè)化,然而橄欖石結(jié)構(gòu)磷酸鹽基化合物固有的缺點(diǎn),如電子導(dǎo)電率低、鋰離子一維擴(kuò)散速率緩慢以及反位缺陷的存在,對(duì)材料的倍率性能與循環(huán)性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。為了克服高性能LiFe_(0.5)Mn_(0.5)PO_4材料大規(guī)模應(yīng)用所面臨的問(wèn)題,如復(fù)雜的合成工藝、納米尺寸材料的低體積能量密度等,本論文首先采用溶膠-凝膠法和固相煅燒法制備LiFe_(0.5)Mn_(0.5)PO_4/C復(fù)合材料,并對(duì)比分析了兩種制備方法所合成材料的形貌結(jié)構(gòu)與電化學(xué)性能。在此基礎(chǔ)上,論文詳細(xì)探討了在固相煅燒法中球磨方式、煅燒溫度、含碳量、碳源種類(lèi)、預(yù)燒時(shí)間等不同工藝參數(shù)對(duì)產(chǎn)物形貌結(jié)構(gòu)以及電化學(xué)性能的影響,獲得制備LiFe_(0.5)Mn_(0.5)PO_4/C復(fù)合材料的最佳工藝條件。利用XRD、N_2-吸附脫附、FTIR、Raman、SEM、TEM和XPS等表征方式對(duì)材料進(jìn)行組成和結(jié)構(gòu)分析;以合成的材料為正極活性物質(zhì)制作電極片并裝配成扣式電池,在不同測(cè)試條件下對(duì)扣式電池進(jìn)行充放電測(cè)試,利用充放電曲線、CV曲線以及電化學(xué)阻抗譜圖等對(duì)材料的電化學(xué)性能進(jìn)行分析。本論文的主要研究工作如下:采用表面活性劑輔助球磨的兩步固相煅燒法合成原位碳包覆的LiFe_(0.5)Mn_(0.5)PO_4/C鋰離子電池正極材料�？疾觳煌蚰シ绞�、煅燒溫度、碳含量、碳源種類(lèi)和預(yù)燒時(shí)間等工藝參數(shù)對(duì)橄欖石型LiFe_(0.5)Mn_(0.5)PO_4/C鋰離子電池正極材料的影響。研究結(jié)果表明,干濕混磨的球磨方式是制備性能較好的磷酸錳鐵鋰材料的合適選擇。合適的煅燒溫度與含碳量有利于實(shí)現(xiàn)晶體的高結(jié)晶度以及均勻的碳包覆,從而提高材料的電化學(xué)性能。在含碳量基本相同的情況下,碳源的種類(lèi)對(duì)材料的形貌、結(jié)構(gòu)以及電化學(xué)性能有較大影響,以聚乙烯醇和蔗糖的混合物為碳源時(shí),能得到具有均勻碳包覆層、合適孔結(jié)構(gòu)、較小粒徑的材料,這些優(yōu)越的微觀特性可以有效地改善材料的電化學(xué)性能。預(yù)燒時(shí)間對(duì)材料的形貌有很大影響,過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)的預(yù)燒時(shí)間都會(huì)導(dǎo)致材料電化學(xué)性能下降,最佳的預(yù)燒時(shí)間為5 h。制備非化學(xué)計(jì)量比的三種橄欖石型Li_(1.05)Fe_(0.5)Mn_(0.5)PO_4、Li_(1.05)Fe_(0.5)Mn_(0.45)PO_4和Li_(1.05)Fe_(0.45)Mn_(0.5)PO_4正極材料并對(duì)材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能分析。結(jié)果表明:通過(guò)非化學(xué)計(jì)量的策略,可進(jìn)一步提高磷酸錳鐵鋰材料的電化學(xué)性能,三種橄欖石型Li_(1.05)Fe_(0.5)Mn_(0.5)PO_4、Li_(1.05)Fe_(0.5)Mn_(0.45)PO_4和Li_(1.05)Fe_(0.45)Mn_(0.5)PO_4正極材料,在0.1 C倍率下的能量密度分別為574.86 Wh·kg~(-1)、580.18 Wh·kg~(-1)和582.52 Wh·kg~(-1)。
【圖文】：

第一章 緒論料[15]。作者將高導(dǎo)電性的 N-CNT 均勻分以促進(jìn)電子和鋰離子的擴(kuò)散速率。LiFePO4/N況下，，可提供 138 mAh·g-1的可逆放電容量。

4下，可提供 138 mAh·g-1的可逆放電容量。iMn0.75Fe0.25PO4/rmGO 材料的制備原理與形貌 principle and morphology of LiMn0.75Fe0.25PO4
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TM912

【參考文獻(xiàn)】

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1 鐘筱良;;新能源電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池概述[J];現(xiàn)代零部件;2013年05期

本文編號(hào)：2629669