作為最有發(fā)展前景的能源儲存元件之一,鋰離子二次電池因具有較高的能量密度和環(huán)境友好性使其在便攜式電子設(shè)備、混合動(dòng)力汽車及純電動(dòng)汽車領(lǐng)域取得了非常大的商業(yè)成就。橄欖石型磷酸亞鐵鋰（LiFePO₄）具有價(jià)格便宜、安全性能好、比容量高、循環(huán)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是很有潛力的鋰離子動(dòng)力電池正極材料。然而,純相LiFePO₄的電子電導(dǎo)率和離子傳導(dǎo)率較低,這一缺陷限制了LiFePO₄的商業(yè)化發(fā)展。因此,進(jìn)行制備方法的優(yōu)化和化學(xué)改性方面的研究,增大LiFePO₄的電子電導(dǎo)率,擴(kuò)大鋰離子擴(kuò)散速率,對提高LiFePO₄材料的電化學(xué)性能具有深遠(yuǎn)的意義。本論文的主要工作內(nèi)容有:（1）從一維納米尺寸設(shè)計(jì)出發(fā),以成本低的硝酸鐵、磷酸二氫銨和乙酸鋰為基本原料體系,以聚乙烯吡咯烷酮為紡絲介質(zhì),通過靜電紡絲技術(shù)制備了鋰離子電池LiFePO₄/C納米復(fù)合材料,對其晶體結(jié)構(gòu)、表面形貌和電化學(xué)性能進(jìn)行了研究,分析了電化學(xué)性能與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。研究結(jié)果表明:靜電紡絲法制備的LiFePO_4... 

【文章來源】：西北工業(yè)大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
論文的主要?jiǎng)?chuàng)新與貢獻(xiàn)
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 鋰離子電池
        1.2.1 鋰離子電池發(fā)展簡介
        1.2.2 鋰離子電池的組成及工作原理
        1.2.3 鋰離子電池的特點(diǎn)
    1.3 鋰離子電池隔膜材料
        1.3.1 隔膜材料的選材要求
        1.3.2 隔膜材料的發(fā)展
    1.4 鋰離子電池正極材料
        1.4.1 正極材料的選材要求
        1.4.2 正極材料的發(fā)展
    1.5 鋰離子電池正極材料LiFePO_4 的研究現(xiàn)狀
        1.5.1 LiFePO_4 的結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)及合成方法
        1.5.2 LiFePO_4 存在的問題及改性研究
    1.6 本論文的選題目的及研究內(nèi)容
        1.6.1 論文的選題目的及意義
        1.6.2 主要研究內(nèi)容
第2章 靜電紡絲技術(shù)制備LiFePO_4 /C納米纖維及性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 化學(xué)試劑
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
        2.2.3 材料制備
        2.2.4 材料的物理表征方法
        2.2.5 電化學(xué)性能測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 XRD、Raman分析
        2.3.2 SEM、TEM分析
        2.3.3 電化學(xué)性能測試分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 溶膠凝膠法制備LiFePO_4 @C納米顆粒及其性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 化學(xué)試劑
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
        3.2.3 材料制備
        3.2.4 材料的物理表征方法
        3.2.5 電化學(xué)性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 TGA、XRD分析
        3.3.2 Raman分析
        3.3.3 FTIR分析
        3.3.4 XPS分析
        3.3.5 SEM、EDS分析
        3.3.6 TEM分析
        3.3.7 溫度對電化學(xué)性能的影響
        3.3.8 碳含量對電化學(xué)性能的影響
        3.3.9 兩種合成方法制備樣品的電化學(xué)性能比較
    3.4 本章小結(jié)
第4章 N-摻雜碳/LiFePO_4 納米復(fù)合材料的制備及其性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 化學(xué)試劑
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
        4.2.3 材料制備
        4.2.4 材料的物理表征方法
        4.2.5 電化學(xué)性能測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 XRD、Raman分析
        4.3.2 XPS分析
        4.3.3 SEM、EDS分析
        4.3.4 TEM分析
        4.3.5 電化學(xué)性能測試
    4.4 本章小結(jié)
第5章 V-摻雜LiFePO_4 @C復(fù)合材料的制備及其性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 化學(xué)試劑
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
        5.2.3 材料制備
        5.2.4 材料的物理表征方法
        5.2.5 電化學(xué)性能測試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 XRD、XPS分析
        5.3.2 SEM、EDS分析
        5.3.3 TEM分析
        5.3.4 電化學(xué)性能測試分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 石墨烯作為導(dǎo)電劑對LiFePO_4 @C材料的改性研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 化學(xué)試劑
        6.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
        6.2.3 材料制備
        6.2.4 材料的物理表征方法
        6.2.5 電化學(xué)性能測試
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 XRD、Raman分析
        6.3.2 SEM、EDS分析
        6.3.3 TEM分析
        6.3.4 電化學(xué)性能測試分析
        6.3.5 各種改性方法制備樣品的電化學(xué)性能比較
    6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文、科研及獲獎(jiǎng)情況
致謝



本文編號：3433747