鋰離子電池是建立在鋰電池基礎(chǔ)上,于上個(gè)世紀(jì)末快速發(fā)展起來(lái)的新一代綠色高能充電電池,具有高電壓、高比能量、高循環(huán)特性以及自放電小、無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn),逐漸成為對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和民生發(fā)展最為重要的儲(chǔ)能裝置。對(duì)于鋰離子電池,能夠影響其性能優(yōu)劣的主要是電極材料和電解質(zhì)材料,其中電極材料的選擇在很大程度上決定了鋰離子電池的性能和價(jià)格,相比負(fù)極材料而言,鋰離子電池正極材料的研究進(jìn)展相對(duì)滯后,是制約其發(fā)展的瓶頸所在,因此對(duì)正極材料的探索成為了目前鋰離子電池材料研究的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)。為此,本文對(duì)鋰離子電池相關(guān)正極材料的制備方法及電化學(xué)性能進(jìn)行了一定的研究與探索。當(dāng)前,正極材料的研究主要有過(guò)渡金屬氧化物、聚陰離子型化合物等材料,基于對(duì)相關(guān)材料優(yōu)缺點(diǎn)以及研究現(xiàn)狀的了解和認(rèn)識(shí),本文主要對(duì)相關(guān)磷酸鹽正極材料進(jìn)行研究,其中正極材料磷酸鐵鋰已經(jīng)有了一定的研究和應(yīng)用,具有一定的電化學(xué)性能,但其在放電電壓、電導(dǎo)率及放電速率方面還有一定的發(fā)展空間;磷酸釩鋰不僅具有良好的安全性,并且具有更高的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)、放電電壓和能量密度,被看成是電動(dòng)車(chē)鋰離子電池最有希望的正極材料。因此研究制備性能良好的磷酸鐵鋰、磷酸釩鋰等正極材料,并進(jìn)行結(jié)構(gòu)... 

【文章來(lái)源】：長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鋰a）充電鋰離子電池工電過(guò)程b）放作原理圖

第1章緒論4圖1.2鋰離子電池結(jié)構(gòu)示意圖Figure1.2Schematicdiagramoflithium-ionbatterystructure鋰離子電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖1.2所示，主要結(jié)構(gòu)包括正極、負(fù)極、隔膜和電解液，除此之外，還包括集流體、絕緣材料、電池殼和其他一些附屬結(jié)構(gòu)。鋰離子電池的分類(lèi)主要有兩種，一是根據(jù)電解液來(lái)分類(lèi)，分為：固態(tài)鋰離子電池和液態(tài)鋰離子電池，當(dāng)前主要使用的是液態(tài)鋰離子電池，而目前研究較多的是聚合物鋰離子電池，即固態(tài)鋰離子電池。二是根據(jù)電池的外形進(jìn)行分類(lèi)，分為：方形鋰離子電池和圓形鋰離子電池。1.2.3鋰離子電池負(fù)極材料概述鋰離子電池的商業(yè)化發(fā)展可以說(shuō)正是起源于用碳作為負(fù)極材料，而且到目前為止碳材料依然是負(fù)極材料的首眩使用碳材料作為負(fù)極材料的優(yōu)點(diǎn)主要是安全性大大提高、充放電過(guò)程的穩(wěn)定好、循環(huán)次數(shù)高等，但其亦有缺陷，比如：實(shí)際比容量不高、高倍率性能不佳和首次可逆性差等。與此同時(shí)，非碳負(fù)極材料的研究也在逐步展開(kāi)。目前對(duì)于碳材料的研究主要分為石墨類(lèi)材料和無(wú)定形碳材料。石墨類(lèi)又可以分為天然石墨、人工石墨以及石墨化碳三類(lèi)；無(wú)定型碳主要分為軟碳和硬碳兩類(lèi)。非碳材料目前正在成為研究熱點(diǎn)，研究的主要方向有：氮化物、鈦（鋰）復(fù)合氧化物、錫基材料、硅基材料、銻基材料以及合金類(lèi)等。在此之中，鈦（鋰）復(fù)合氧化物和硅基材料是相對(duì)有前途的。借由動(dòng)力電池的開(kāi)發(fā)與利用，鈦（鋰）復(fù)合氧化物進(jìn)入人們視野，其雖然比能量相對(duì)較低，但由于其循環(huán)性能和安全穩(wěn)定性較好，依舊成為了鋰離子動(dòng)力電池負(fù)極材料的研究重點(diǎn)。而在鈦（鋰）復(fù)合氧化物中，最受關(guān)注的

鼉О??iFePO4晶格面體中心各心位置，形成形成了層狀八面體層，子而連成鏈個(gè)LiO6八面了一維可移動(dòng)鍵形成了三維純相的LiFe1.0-1.4g·cm2000余次的理為兩相反應(yīng)充電反應(yīng)：放電反應(yīng)：橄欖石型結(jié)構(gòu)固相燒結(jié)、共沉淀法等常見(jiàn)的一種方主要由4個(gè)Figure格結(jié)構(gòu)中，自形成了F成PO4四面結(jié)構(gòu)。其中在FeO6八。每個(gè)PO面體共用棱上動(dòng)性，也因維立體化學(xué)ePO4實(shí)際比m-3，比表面的循環(huán)次數(shù)應(yīng)，充放電LiFeFePO構(gòu)的LiFeP機(jī)械球磨活等）[37-45]以方法，此法LiFePO4單圖1.3Lie1.3SchematO原子按六eO6八面體面體。而交中相鄰的Fe八面體的層與4四面體則上的O原子因此確保了學(xué)鍵，使Li比容量可以達(dá)面積12-20m，表明該材電反應(yīng)可由ePO4-xLi+-xO4+xLi++xePO4制備方法活化、氧化以及微波法[法的優(yōu)點(diǎn)是工第1章緒論8單元構(gòu)成。iFePO4的結(jié)構(gòu)ticdiagramo六方密堆積體和LiO6八交替排列的FeO6八面體與層之間，與一個(gè)FeO子。如此形在充放電過(guò)iFePO4具有達(dá)到理論比m2·g-1，工作材料Li+的嵌下式表示：xe-xFePOe-xLiFeP法按照反應(yīng)化還原等）[3[46-47]。其中工藝簡(jiǎn)單，論構(gòu)示意圖ofLiFePO4st積排列，F(xiàn)e八面體，而PeO6八面體通過(guò)共用處相鄰LiO6八O6八面體共形成可由鋰離過(guò)程中Li+嵌有很強(qiáng)的熱穩(wěn)比容量的94作電壓3.4嵌脫擁有較4+(1-x)LiFPO4+(1-x)F應(yīng)介質(zhì)的不33-36]、液相中，高溫固相易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)ructure原子及Li原子則處體、LiO6八處于頂點(diǎn)的八面體通過(guò)用棱上的離子自由嵌嵌脫的自如穩(wěn)定性和很4%，約為1V，充放電較好的可逆性FePO4FePO4同主要分為相法

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：3571495