鋰離子電池因具有比能量高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。其中,正極材料是決定電池整體性能和生產(chǎn)成本的關(guān)鍵因素之一。橄欖石型磷酸鹽正極材料具有能量密度高、放電比容量大、電壓平臺(tái)高等優(yōu)點(diǎn),有望應(yīng)用于動(dòng)力汽車(chē)等高端領(lǐng)域,但Li MPO₄(M=Fe,Mn)存在電導(dǎo)率低及容量衰減等問(wèn)題。相比之下,擁有3.5 V和4.1 V兩個(gè)電壓平臺(tái)的過(guò)渡金屬磷酸鹽固溶體材料LiFe_0.6Mn_0.4PO₄具有較高的電導(dǎo)率、能量和功率密度,但其與電解液匹配性的研究還有待加強(qiáng)。圍繞這一現(xiàn)狀,本文分別使用高溫固相法和溶膠凝膠法制備了LiFe_0.6Mn_0.4PO₄/C正極材料并對(duì)其進(jìn)行了物性表征和電化學(xué)性能研究。結(jié)果表明,溶膠凝膠法所制備樣品的放電比容量為118.9 m Ah g-1,這遠(yuǎn)高于固相法所得樣品的放電比容量,即82.7 m Ah g-1,且其循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能均較好。相比于使用FeSO₄制備的材料,以Fe C2O_...

【文章頁(yè)數(shù)】：58 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池簡(jiǎn)介
        1.2.1 鋰離子電池的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 鋰離子電池的工作原理
    1.3 鋰離子電池正極材料研究現(xiàn)狀
        1.3.1 金屬氧化物
        1.3.2 聚陰離子型
        1.3.3 其他類(lèi)
    1.4 磷酸鐵錳鋰正極材料研究進(jìn)展
        1.4.1 結(jié)構(gòu)與機(jī)理
        1.4.2 制備與性能
    1.5 本論文研究?jī)?nèi)容及意義
第2章 實(shí)驗(yàn)藥品儀器與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)所需藥品及材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 材料物性表征手段
        2.2.1 X-射線衍射分析
        2.2.2 表面形貌及能譜分析
        2.2.3 粒度分布
        2.2.4 電感耦合等離子體發(fā)射光譜分析
        2.2.5 X射線光電子能譜分析
    2.3 電極制備及電池裝配
        2.3.1 正極極片的制備
        2.3.2 電解液的配制
        2.3.3 電解液電導(dǎo)率測(cè)試
        2.3.4 紐扣電池的組裝
    2.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.4.1 電池性能測(cè)試
        2.4.2 電化學(xué)阻抗測(cè)試
        2.4.3 線性伏安掃描測(cè)試
第3章 磷酸鐵錳鋰材料的制備及性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.1 固相法制備LiFe_0.6Mn_0.4PO₄/C材料
        3.2.2 溶膠凝膠法制備LiFe_0.6Mn_0.4PO₄/C材料
        3.2.3 溶膠凝膠法制備LiMnPO₄/C材料
        3.2.4 電極制備及電池組裝
    3.3 不同方法制備的LiFe_0.6Mn_0.4PO₄/C的性能
        3.3.1 物相分析
        3.3.2 形貌分析
        3.3.3 循環(huán)性能
        3.3.4 倍率性能
        3.3.5 交流阻抗分析
    3.4 LiFe_0.6Mn_0.4PO₄/C與Li Mn PO₄/C的性能
        3.4.1 物相分析
        3.4.2 充放電性能
        3.4.3 循環(huán)性能
        3.4.4 交流阻抗分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 磷酸鐵錳鋰與電解液的相容性研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        4.2.1 正極材料制備
        4.2.2 不同電解液配制
        4.2.3 電極制備及電池裝配
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 材料在電解液中的溶解
        4.3.2 電解液的電導(dǎo)率和電化學(xué)穩(wěn)定性
        4.3.3 電極表面電鏡分析
        4.3.4 電極表面XPS測(cè)試
        4.3.5 循環(huán)性能測(cè)試
        4.3.6 交流阻抗分析
        4.3.7 倍率性能測(cè)試
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄



本文編號(hào)：3848124