本文關(guān)鍵詞：新型磷酸鈷鋰正極材料的合成與電化學(xué)性能

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【摘要】：鋰離子電池是近年來具有廣泛應(yīng)用前景的新型能源。在鋰電池中,正極材料決定電池容量密度,因此研究具有高性能的正極材料成為如今的研究熱點(diǎn)。磷酸鉆鋰具有4.8V的高放電平臺、高能量密度。但是,LiCoPO4正極材料的電導(dǎo)率及鋰離子擴(kuò)散速率較低,導(dǎo)致了循環(huán)性能和倍率性能較差,通過改性研究來改善這些問題。本文采用噴霧裂解法,考察產(chǎn)物合成溫度、碳包覆和金屬離子摻雜對產(chǎn)物的影響。結(jié)果表明：650℃下煅燒獲得純相LiCoPO4正極材料。SEM分析表明合成產(chǎn)物呈現(xiàn)多孔球狀,一次粒子在200-300nm之間。在0.1C的倍率下,摻雜Fe2+的首次放電比容量是143.3mAh/g,經(jīng)過10個循環(huán)后放電比容量為90.9mAh/g,循環(huán)保持率為63.4%。納米球磨工藝合成LiCo1-xFexPO4/C正極材料。考察Fe含量對正極材料的影響。x=0.2時,LiCo0.8Fe0.2P04/C在0.1C倍率下首次放電比容量達(dá)到160.8 mAh/g,相比LiCoPO4/C提高許多,20個循環(huán)后LiCo0.8Fe0.2PO4/C的放電比容量是108 mAh/g,循環(huán)保持率是67.2%,相比LiCoPO4電化學(xué)性能得到較大的提高。經(jīng)過阻抗分析,LiCo0.8Fe0.2PO4/C的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)為1.2x10-13cm2/S。四元磷酸鹽LiNiaMnbFecCodPO4/C(a+b+c+d=1)采用納米球磨工藝合成�？疾煺崽呛妥灾平固亲鳛樘荚匆约安煌饘匐x子成分對產(chǎn)物的微觀形貌和電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：焦糖形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的碳層包覆在材料表面,而蔗糖是以塊狀結(jié)構(gòu)存在微孔中。同時,焦糖作為碳源合成的LiN10.05Mn0.25Fe0.3Co0.4PO4/C正極材料首次放電比容量為144.9mAh/g20個循環(huán)后容量保持率高達(dá)90.1%,并且值得一提的是平均放電比能量為543.85Wh/Kg,比LiNi0.05Mn0.25Fe0.3Co0.4PO4/蔗糖和LiNi0.05Mn0.2Fe0.4Co0.35PO4/焦糖電化學(xué)性能都好。
【學(xué)位授予單位】：上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM912

【參考文獻(xiàn)】

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1 唐愛東;王海燕;黃可龍;譚斌;王曉玲;;鋰離子電池正極材料層狀Li-Ni-Co-Mn-O的研究[J];化學(xué)進(jìn)展;2007年09期

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本文編號：1259376