磷酸鈷鋰正極材料的可控排布和性能研究
發(fā)布時間:2020-12-26 20:36
磷酸鈷鋰具有和磷酸鐵鋰類似的橄欖石結(jié)構(gòu),而且其具有4.8V的高電壓放電平臺,和磷酸鐵鋰相近的理論比容量,這就意味磷酸鈷鋰擁有更高的能量密度。其有望成為未來的高電壓,高能量密度的動力電池使用的正極材料。但是材料實際電化學(xué)性能并不完善,而且針對于磷酸鈷鋰的改進(jìn)方案多是摻雜,包覆,基本上是通過化學(xué)的手段進(jìn)行改進(jìn)。本文欲利用磷酸鈷鋰的磁性能對其做相應(yīng)的改善。本文采用以蔗糖為添加劑的溶劑熱方法合成沿(020)晶面擇優(yōu)取向生長的磷酸鈷鋰微單晶片。通過研究發(fā)現(xiàn)EG溶劑能夠合成出沿著(020)晶面生長的磷酸鈷鋰晶體,相較于DEG和TEG,EG作為溶劑所合成的磷酸鈷鋰晶粒在晶粒尺寸上更小,更加具有優(yōu)勢,其在[010]方向的厚度為300600nm左右。同時其電化學(xué)性能測試方面的結(jié)果也符合上述規(guī)律。EG作為溶劑所合成的磷酸鈷鋰(LCP-EG-S)在0.1C下放電比容量可以達(dá)到128.9mAh/g,循環(huán)和倍率也比其他二者也有一定的提升。這是因為醇類有機(jī)溶劑的羥基可以在磷酸鈷鋰晶體生長過程中可以抑制其在[010]方向的生長,抑制晶體的生長。利用磷酸鈷鋰晶體自發(fā)磁化率的各向異性,在制備電池極...
【文章來源】:上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)上海市
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
010-2014年全球鋰離子電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模Fig.1.1GlobalLithium-IonBatteryIndustrySize,2010-2014
輥壓機(jī) MR-100 合肥科晶材料技術(shù)有限切片機(jī) T07 合肥科晶材料技術(shù)有限數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱 DHG-9123A 上海一恒科學(xué)儀器有限真空干燥箱 DZF-6020 上海一恒科技儀器有限手套箱 MB10 布勞恩惰性氣體系統(tǒng)有限電池封裝機(jī) MSK-110 合肥科晶材料技術(shù)有限藍(lán)電測試系統(tǒng) CT2001A 武漢藍(lán)電電子有限公電化學(xué)分析儀 CHI604E 上海辰華儀器有限公Autolab 電化學(xué)工作站 AUT86301 瑞士萬通2.3 樣品制備2.3.1 溶劑熱法合成樣品(1)溶劑熱法合成 LiCoPO4溶劑熱法合成 LiCoPO4粉體材料大致分為三個步驟:前驅(qū)液的配制、溶劑熱反應(yīng)、抽濾洗滌干燥。樣品制備流程如圖 2.1 所示:
圖 2.2 溶劑熱法制備(1-x)LiCoPO4/xLiFePO4復(fù)合材料的工藝流程圖Fig. 2.1 Solvent thermal process for preparing (1-x)LiCoPO4/xLiFePO4composite此處合成的磷酸鐵鋰和磷酸鈷鋰的復(fù)合材料按照磷酸鈷鋰和磷酸鐵鋰的比分別命名為:10LCP ,9LCP-1LFP,7LCP-3LFP 和 5LCP-5LFP。.3.2 樣品碳包覆處理由于 LiCoPO4正極材料的電導(dǎo)率很低,基本上不導(dǎo)電,為了能更方便地研料的電化學(xué)性能,本實驗對 LiCoPO4進(jìn)行了碳包覆以提高其的導(dǎo)電性。本實驗采用蔗糖作為碳源,將制備好的正極材料與適量蔗糖置于酒精中,至均勻后烘干。將獲得的粉末在 N2氣氛氛圍下高溫(700℃)煅燒 2h,冷室溫,得到 LiCoPO4/C 復(fù)合正極材料,其碳含量測試為 1.9wt%。.4 電池的極片制備及組裝采用涂膜法制備電池電極。(1)常規(guī)電極制備方法將所合成的樣品、導(dǎo)電碳粉(Sup-P)、粘結(jié)劑(聚偏氟乙烯 PVDF)按
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電池行業(yè)研究與展望[J]. 吳潔潔. 現(xiàn)代化工. 2017(09)
[2]超強(qiáng)磁場中順磁性物質(zhì)磁化率的研究[J]. 黃凱云,楊希東,祝玉華,李伶俐. 唐山師范學(xué)院學(xué)報. 2017(02)
[3]鋰離子電池正極材料研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 郭紅霞,喬月純,穆培振. 無機(jī)鹽工業(yè). 2016(03)
[4]鋰離子電池基礎(chǔ)科學(xué)問題(VII)——正極材料[J]. 馬璨,呂迎春,李泓. 儲能科學(xué)與技術(shù). 2014(01)
[5]鋰離子電池正極材料的研究進(jìn)展[J]. 王玲,高朋召,李冬云,黃詩婷,肖漢寧. 硅酸鹽通報. 2013(01)
[6]LiCoPO4電化學(xué)嵌鋰行為研究[J]. 孟良榮,耿海龍,胡博,李慎范,徐艷輝. 電池工業(yè). 2012(04)
[7]鋰離子電池材料的研究現(xiàn)狀[J]. 趙靈智,汝強(qiáng). 廣州化工. 2009(04)
[8]鋰離子電池正極材料研究進(jìn)展[J]. 吳川,吳鋒,陳實,王國慶. 電池. 2000(01)
[9]鋰離子電池正極負(fù)極材料研究進(jìn)展[J]. 尹大川,王猛,黃衛(wèi)東. 功能材料. 1999(06)
博士論文
[1]鋰離子電池正極材料的制備及其性能研究[D]. 劉全兵.華南理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]穩(wěn)恒強(qiáng)靜磁場下Al-Ni二元合金晶體取向排列的數(shù)值研究[D]. 江興.東北大學(xué) 2010
本文編號:2940416
【文章來源】:上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)上海市
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
010-2014年全球鋰離子電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模Fig.1.1GlobalLithium-IonBatteryIndustrySize,2010-2014
輥壓機(jī) MR-100 合肥科晶材料技術(shù)有限切片機(jī) T07 合肥科晶材料技術(shù)有限數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱 DHG-9123A 上海一恒科學(xué)儀器有限真空干燥箱 DZF-6020 上海一恒科技儀器有限手套箱 MB10 布勞恩惰性氣體系統(tǒng)有限電池封裝機(jī) MSK-110 合肥科晶材料技術(shù)有限藍(lán)電測試系統(tǒng) CT2001A 武漢藍(lán)電電子有限公電化學(xué)分析儀 CHI604E 上海辰華儀器有限公Autolab 電化學(xué)工作站 AUT86301 瑞士萬通2.3 樣品制備2.3.1 溶劑熱法合成樣品(1)溶劑熱法合成 LiCoPO4溶劑熱法合成 LiCoPO4粉體材料大致分為三個步驟:前驅(qū)液的配制、溶劑熱反應(yīng)、抽濾洗滌干燥。樣品制備流程如圖 2.1 所示:
圖 2.2 溶劑熱法制備(1-x)LiCoPO4/xLiFePO4復(fù)合材料的工藝流程圖Fig. 2.1 Solvent thermal process for preparing (1-x)LiCoPO4/xLiFePO4composite此處合成的磷酸鐵鋰和磷酸鈷鋰的復(fù)合材料按照磷酸鈷鋰和磷酸鐵鋰的比分別命名為:10LCP ,9LCP-1LFP,7LCP-3LFP 和 5LCP-5LFP。.3.2 樣品碳包覆處理由于 LiCoPO4正極材料的電導(dǎo)率很低,基本上不導(dǎo)電,為了能更方便地研料的電化學(xué)性能,本實驗對 LiCoPO4進(jìn)行了碳包覆以提高其的導(dǎo)電性。本實驗采用蔗糖作為碳源,將制備好的正極材料與適量蔗糖置于酒精中,至均勻后烘干。將獲得的粉末在 N2氣氛氛圍下高溫(700℃)煅燒 2h,冷室溫,得到 LiCoPO4/C 復(fù)合正極材料,其碳含量測試為 1.9wt%。.4 電池的極片制備及組裝采用涂膜法制備電池電極。(1)常規(guī)電極制備方法將所合成的樣品、導(dǎo)電碳粉(Sup-P)、粘結(jié)劑(聚偏氟乙烯 PVDF)按
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[3]鋰離子電池正極材料研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 郭紅霞,喬月純,穆培振. 無機(jī)鹽工業(yè). 2016(03)
[4]鋰離子電池基礎(chǔ)科學(xué)問題(VII)——正極材料[J]. 馬璨,呂迎春,李泓. 儲能科學(xué)與技術(shù). 2014(01)
[5]鋰離子電池正極材料的研究進(jìn)展[J]. 王玲,高朋召,李冬云,黃詩婷,肖漢寧. 硅酸鹽通報. 2013(01)
[6]LiCoPO4電化學(xué)嵌鋰行為研究[J]. 孟良榮,耿海龍,胡博,李慎范,徐艷輝. 電池工業(yè). 2012(04)
[7]鋰離子電池材料的研究現(xiàn)狀[J]. 趙靈智,汝強(qiáng). 廣州化工. 2009(04)
[8]鋰離子電池正極材料研究進(jìn)展[J]. 吳川,吳鋒,陳實,王國慶. 電池. 2000(01)
[9]鋰離子電池正極負(fù)極材料研究進(jìn)展[J]. 尹大川,王猛,黃衛(wèi)東. 功能材料. 1999(06)
博士論文
[1]鋰離子電池正極材料的制備及其性能研究[D]. 劉全兵.華南理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]穩(wěn)恒強(qiáng)靜磁場下Al-Ni二元合金晶體取向排列的數(shù)值研究[D]. 江興.東北大學(xué) 2010
本文編號:2940416
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