聚陰離子型Li₂FeSiO₄材料因其具備較高的理論比容量和優(yōu)越的安全性能已經(jīng)被認(rèn)為是新一代鋰離子電池正極材料的最佳材料,當(dāng)其實現(xiàn)兩個Li⁺的嵌入和脫出時,可利用理論容量達(dá)到342 mA·h·g^-1。但是其固有的低電導(dǎo)率和Li⁺擴(kuò)散系數(shù)使其電化學(xué)性能表現(xiàn)不佳,從而阻礙了它在實際中的應(yīng)用。表面碳包覆可有效阻止材料純相顆粒之間的聚集,建立更為高效的電子導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),提高材料的電子電導(dǎo)率,從而降低電極極化,改善材料的電化學(xué)性能;添加絡(luò)合劑和對前驅(qū)體溶液改性可以提高材料的分散性,影響材料晶體結(jié)構(gòu)的形成;異種金屬離子的摻雜將產(chǎn)生更多的晶格缺陷,改變鋰離子和氧化還原活性離子周圍的化學(xué)環(huán)境,進(jìn)而影響充/放電平臺電位,增強(qiáng)材料的電導(dǎo)率和Li⁺擴(kuò)散系數(shù)。基于對該材料和上述改性方法的探討,本論文針對鋰離子電池正極材料Li₂FeSiO₄的合成條件展開了探究,對其低容量和導(dǎo)電性差等問題,通過表面碳包覆、調(diào)節(jié)前驅(qū)體溶液pH值和離子摻雜等手段進(jìn)行... 

【文章來源】：濟(jì)南大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池簡介
        1.2.1 鋰離子電池的發(fā)展歷程
        1.2.2 鋰離子電池原理和特點
    1.3 鋰離子電池部件構(gòu)成概述
        1.3.1 電解質(zhì)
        1.3.2 隔膜
        1.3.3 負(fù)極材料
        1.3.4 正極材料
    1.4 硅酸亞鐵鋰正極材料概述
        1.4.1 硅酸亞鐵鋰材料的研究意義
        1.4.2 硅酸亞鐵鋰材料的結(jié)構(gòu)
        1.4.3 硅酸亞鐵鋰材料的合成方法
        1.4.4 硅酸亞鐵鋰材料的改性方法
    1.5 論文研究背景及內(nèi)容
        1.5.1 論文研究背景
        1.5.2 論文研究的主要內(nèi)容
第二章 Li_2FeSiO_4 正極材料合成條件的探究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 材料制備
    2.3 材料表征
        2.3.1 材料的物性表征
        2.3.2 電化學(xué)性能測試
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 不同燒結(jié)溫度對Li_2FeSiO_4 正極材料的影響
        2.4.2 碳包覆Li_2FeSiO_4/C復(fù)合材料熱重-差熱數(shù)據(jù)分析
        2.4.3 不同燒結(jié)溫度對Li_2FeSiO_4/C復(fù)合材料的影響
        2.4.4 SEM分析
    2.5 小結(jié)
第三章 前驅(qū)體溶液p H值對Li_2FeSiO_4/C復(fù)合材料性能的影響
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 材料制備
    3.3 材料表征
        3.3.1 材料的物性表征
        3.3.2 電化學(xué)性能測試
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 不同前驅(qū)體溶液pH值對成膠的影響
        3.4.2 XRD分析
        3.4.3 充放電數(shù)據(jù)分析
        3.4.4 EIS分析
    3.5 小結(jié)
第四章 Si位 Cr元素?fù)诫s對Li_2FeSiO_4/C復(fù)合材料性能的影響
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑
        4.2.2 實驗儀器
        4.2.3 材料制備
    4.3 材料表征
        4.3.1 材料的物性表征
        4.3.2 電化學(xué)性能測試
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 Rietveld精修晶胞參數(shù)分析
        4.4.2 Rietveld精修鍵長分析
        4.4.3 SEM分析
        4.4.4 恒流充放電性能分析
        4.4.5 EIS分析
        4.4.6 電導(dǎo)率分析
    4.5 小結(jié)
第五章 用于材料顆粒包覆的化學(xué)氣相沉積方法及簡易裝置
    5.1 引言
    5.2 化學(xué)氣相沉積裝置的構(gòu)成
        5.2.1 化學(xué)氣相沉積裝置設(shè)計及示意圖
        5.2.2 化學(xué)氣相沉積裝置的密封系統(tǒng)
        5.2.3 化學(xué)氣相沉積裝置的反應(yīng)室系統(tǒng)
        5.2.4 化學(xué)氣相沉積裝置的氣體供給系統(tǒng)
    5.3 所設(shè)計化學(xué)氣相沉積粉料包覆反應(yīng)裝置的基本構(gòu)件
    5.4 承載體氣孔分布設(shè)計例
    5.5 圓錐型傳導(dǎo)分布分析法
    5.6 新型化學(xué)氣相沉積粉料包覆反應(yīng)裝置的特色
    5.7 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[5]鋰電池的發(fā)展與前景[J]. 閆俊美,楊金賢,賈永忠.  鹽湖研究. 2001(04)
[6]鋰離子電池納米材料研究[J]. 李泓,李晶澤,師麗紅,朱廣言,陳鋟,盧威,黃學(xué)杰,陳立泉.  電化學(xué). 2000(02)



本文編號：3179214