【摘要】：鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰具有循環(huán)性能好、熱穩(wěn)定性高、原料來源廣泛、環(huán)境友好等優(yōu)點。但是,磷酸鐵鋰的低離子導(dǎo)電率、低電子電導(dǎo)率阻礙了其大規(guī)模生產(chǎn)�？刂芁iFePO_4顆粒尺寸、進(jìn)行金屬離子摻雜以及表面碳包覆是主要的改性方法。本論文采用溶劑熱法制備LiFePO_4正極材料,主要工作如下:1.分別以水、乙醇、乙二醇為溶劑,研究了制備工藝參數(shù)如反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間等對LiFePO_4的顆粒尺寸、物相及電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,當(dāng)采用乙二醇做溶劑、反應(yīng)溫度180℃、保溫時間10 h時所得材料為純相LiFePO_4,所得顆粒大小均一,晶粒度400 nm左右,0.1 C放電比容量148.6 mAh·g~(-1)。2.以乙二醇為溶劑,在制備過程中,分別摻雜Na~+和Al~(3+),研究了摻雜不同金屬離子及不同摻雜含量對LiFePO_4顆粒形貌、尺寸及電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,相較于Al~(3+),Na~+摻雜對LiFePO_4正極材料改性更顯著。其中,摻雜1%mol Na~+形成的Li_(0.99)Na_(0.01)FePO_4材料的顆粒尺寸在200-500 nm,0.1 C放電比容量156mAh·g~(-1),10 C倍率下500次循環(huán)后的容量保持率為86.7%。3.以生物質(zhì)材料棉花為碳源和模板合成LiFePO_4/C復(fù)合材料,研究了棉花對LiFePO_4顆粒形貌、尺寸及電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,棉花的加入對所合成的材料的物相、表面形貌影響不大,顆粒尺寸在200-300 nm,對電化學(xué)性能改善較為顯著。其中,加入0.1 mol·L~-11 LiOH預(yù)處理的棉花合成的LiFePO_4/C樣品的倍率性能及循環(huán)穩(wěn)定性最好,該樣品在0.1 C倍率下的首圈放電比容量為160.4 mAh·g~(-1),在2 C倍率下200次循環(huán)后的容量保持率為92.2%。
【圖文】：

的 LiMO2（M=Co、Ni、Mn 等）等化合物。負(fù)極材料多選擇的可嵌鋰物質(zhì)。主要包括焦炭、石墨、中間相碳微球等碳素材屬氮化物、硅基材料、合金、錫基材料及過渡金屬氧化物等。子電池所用的電解液主要為含有鋰鹽的有機體系，常見的電LiPF6以及 LiClO4；有機溶劑主要為 DEC (碳酸二乙酯)、DMDME (二甲基乙烷)、EC (碳酸乙烯酯)、EMC (碳酸甲乙酯))以及 PC (碳酸丙烯酯)等中的一種或幾種混合物。材料主要為聚烯烴系樹脂，常見的是單層或多層的聚丙稀(P孔膜，，如商業(yè)化的 Celgard 2300 隔膜就為 PP/PE/PP 三層微孔離子電池的工作原理子電池，又被稱為“搖椅電池”，是指鋰離子能夠從正負(fù)極材一種電池，其電池表達(dá)式如下式表示:(-) Cn

本文編號：2680349