在國(guó)家大力倡導(dǎo)和支持新能源背景下,綠色出行和低碳環(huán)保是社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。磷酸鐵鋰（LiFePO₄）作為新能源領(lǐng)域中一種極具光明前景的鋰離子電池正極材料,自發(fā)現(xiàn)以來(lái)受到廣泛關(guān)注,因?yàn)槠浒踩阅芎�、理論比容量和開(kāi)路電壓較高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、環(huán)境友好、成本低廉;但是該正極材料電子導(dǎo)電性低且鋰離子擴(kuò)散緩慢,從而限制了其在動(dòng)力汽車、混合動(dòng)力汽車等領(lǐng)域的應(yīng)用。為了利用LiFePO₄的優(yōu)勢(shì),克服其固有缺陷,對(duì)其改性尤為必要。本文在制備LiFePO₄的基礎(chǔ)上對(duì)其改性處理,以期獲得優(yōu)異的電化學(xué)性能,具體開(kāi)展了以下工作:文中首先采用十二烷基苯磺酸鈉（SDBS）作為誘導(dǎo)模板,輔助水熱法原位復(fù)合石墨烯得到了LiFePO₄/rGO復(fù)合材料,通過(guò)對(duì)SDBS濃度、前驅(qū)體混合物的pH和氧化石墨烯（GO）添加量等實(shí)驗(yàn)參數(shù)的優(yōu)化,得到電化學(xué)性能最優(yōu)的LiFePO₄/rGO復(fù)合材料制備條件:最佳的SDBS濃度為0.225 mol/L,最佳前驅(qū)體混合物pH和GO添加量分別為5.8和2%。同時(shí)發(fā)現(xiàn),棒狀LiF... 

【文章來(lái)源】：湖北工業(yè)大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：88 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 鋰離子電池正極材料
        1.2.1 鈷酸鋰(LiCoO_2)
        1.2.2 鎳酸鋰(LiNiO_2)
        1.2.3 錳酸鋰(LiMn_2O_4)
        1.2.4 三元材料Ni-Co-Mn
        1.2.5 磷酸鐵鋰(LiFePO_4)
    1.3 LiFePO_4正極材料研究進(jìn)展
        1.3.1 LiFePO_4的結(jié)構(gòu)
        1.3.2 LiFePO_4的制備方法
            1.3.2.1 固態(tài)合成法
            1.3.2.2 液相合成法
            1.3.2.3 其它方法
        1.3.3 LiFePO_4的改性
            1.3.3.1 包覆改性
            1.3.3.2 摻雜改性
            1.3.3.3 粒徑控制
    1.4 課題研究的意義和內(nèi)容
第2章 SDBS輔助水熱法合成LiFePO_4/rGO復(fù)合材料及電化學(xué)性能
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和儀器
        2.2.2 制備方法
            2.2.2.1 氧化石墨烯(GO)的制備
            2.2.2.2 磷酸鐵鋰/還原氧化石墨烯復(fù)合材料(LiFePO_4/rGO)的制備
        2.2.3 樣品表征
        2.2.4 電池組裝和電化學(xué)性能測(cè)試
            2.2.4.1 紐扣電池組裝
            2.2.4.2 電化學(xué)性能測(cè)試
    2.3 結(jié)果和討論
        2.3.1 SDBS濃度對(duì)LiFePO_4/rGO復(fù)合物電化學(xué)性能的影響
            2.3.1.1 物相表征
            2.3.1.2 電化學(xué)性能表征
        2.3.2 前驅(qū)體pH對(duì)LiFePO_4/rGO復(fù)合物電化學(xué)性能的影響
            2.3.2.1 物相表征
            2.3.2.2 電化學(xué)性能表征
        2.3.3 GO對(duì)LiFePO_4/rGO復(fù)合物電化學(xué)性能的影響
            2.3.3.1 物相表征
            2.3.3.2 FT-IR表征
            2.3.3.3 形貌表征
            2.3.3.4 電化學(xué)性能表征
    2.4 本章小結(jié)
第3章 石墨烯摻雜和碳包覆協(xié)同改善LiFePO_4電化學(xué)性能
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和儀器
        3.2.2 制備方法
            3.2.2.1 氧化石墨烯(GO)的制備
            3.2.2.2 磷酸鐵鋰@碳/還原氧化石墨烯(LiFePO_4@C/rGO)復(fù)合材料的制備
        3.2.3 樣品表征
        3.2.4 電池組裝和電化學(xué)性能測(cè)試
    3.3 結(jié)果和討論
        3.3.1 物相表征
        3.3.2 FT-IR表征
        3.3.3 拉曼光譜表征
        3.3.4 XPS分析
        3.3.5 形貌表征
            3.3.5.1 SEM形貌分析
            3.3.5.2 TEM形貌分析
        3.3.6 電化學(xué)性能評(píng)價(jià)
        3.3.7 石墨烯摻雜和碳包覆協(xié)同作用改性機(jī)制
    3.4 本章小結(jié)
第4章 Mn~(2+)摻雜LiFePO_4/C納米片的制備及電化學(xué)性能
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和儀器
        4.2.2 制備方法
        4.2.3 樣品表征
        4.2.4 電池組裝和電化學(xué)性能測(cè)試
    4.3 結(jié)果和討論
        4.3.1 物相分析
        4.3.2 XPS分析
        4.3.3 形貌分析
            4.3.3.1 SEM分析
            4.3.3.2 TEM分析
        4.3.4 電化學(xué)性能評(píng)價(jià)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋰離子電池硅碳負(fù)極材料研究進(jìn)展[J]. 沈曉輝,范瑞娟,田占元,張大鵬,曹國(guó)林,邵樂(lè).  硅酸鹽學(xué)報(bào). 2017(10)
[2]LiFePO4/Cu復(fù)合正極材料的制備及電化學(xué)性能[J]. 張亞利,高立軍.  有色金屬(冶煉部分). 2008(03)



本文編號(hào)：3171595