目前,LiFePO4作為最有發(fā)展?jié)摿Φ匿囯x子電池正極材料,受到了人們的廣泛關(guān)注,但是,該材料低的電子電導(dǎo)率和低的鋰離子遷移速率影響了其在鋰離子電池中的實(shí)際應(yīng)用。為了提高材料的電子電導(dǎo)率和鋰離子遷移速率,獲得性能良好的正極材料,本文以LiH2PO4和Fe203為鋰源和鐵源,葡萄糖為還原劑和碳包覆碳源,采用高溫高能球磨法制備LiFePO4/C正極材料,研究了高溫高能球磨工藝參數(shù)、碳源、包覆碳加入量以及離子摻雜對(duì)LiFePO4材料性能的影響。論文對(duì)于LiFePO4正極材料的生產(chǎn)和應(yīng)用具有重要的參考價(jià)值。經(jīng)過仔細(xì)研究,結(jié)果表明：（1）當(dāng)球磨溫度為600℃、球磨時(shí)間為9h、球料比為12：1、球磨轉(zhuǎn)速為80r/min時(shí),LiFePO4/C材料的性能最佳。將最佳工藝條件下制備的LiFePO4/C材料組裝成扣式電池,在0.1C、1C、5C、10C倍率下,電池的首次放電比容量分別為150.3mAh/g、144mAh/g、130.1mAh/g和108.5mAh/g,30次循環(huán)后放電比容量基本不變。（2）以有機(jī)碳源為原料制備的正極材料,其性能明顯優(yōu)于以無機(jī)碳源為原料制備的材料。以葡萄糖為原料時(shí),材料性能最佳... 

【文章來源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２磯酸鐵裡的橄攬石結(jié)構(gòu)示意圖Ｐ７１??．；：＿?Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｈｅ?ｏｌｉｖｉｎｅ?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＬｉＦｅＰ〇４??（其中空隙間的藍(lán)色圓球?yàn)椋蹋椋�；蹤色四面體為Ｐ〇４：灰色八面體為Ｆｅ〇６）??

東北大學(xué)博去學(xué)位論文?第３章高溫高化球磨法制備ＬｉＦｅＰＯｙＣ正極材料及操作條件優(yōu)化??粒度最小且分布最均勻，可能是因?yàn)樵诔跏荚现刑砑恿诉^量的葡萄糖，葡萄糖在高??溫下裂解為碳黑－碳黑作為碳包覆材料包覆在ＬｉＦｅＰ化顆粒的表面，阻礙了顆粒増長(zhǎng)。??由此可知，將高能球磨和碳包覆相結(jié)合可レッ在較低的溫度下、較短的時(shí)間內(nèi)制備出粒??度細(xì)小且分布均勻的ＬｉＦｅＰＣＶＣ正極材料。在電池制備過程中使用粒度小的ＬｉＦｅＰ化??顆粒能夠縮短裡離子的擴(kuò)散距離，減小擴(kuò)散阻力，對(duì)提高正極材料的電化學(xué)性能有非??常重要的作用。然而，在樣品Ｂ和Ｃ中仍然存在著少量較大顆粒，送可能是因?yàn)樵诟??能球磨過程中產(chǎn)生的具有高表面能的微小顆粒發(fā)生了團(tuán)聚レ義及高溫般掩過程中部分顆??粒受熱長(zhǎng)大而造成的。但是，樣品Ｃ中大顆粒的數(shù)目明顯少于樣品Ｂ，說明葡萄糖的??加入在一定程度下減輕了小顆粒的二次團(tuán)聚并且有效阻止了高溫下顆粒之間的顯合長(zhǎng)??

顆粒么間由碳膜相連，這種由有機(jī)物熱裂解而成的碳具有高導(dǎo)電性，高導(dǎo)電性碳膜連??接在各顆粒之間，有利于提高材料電導(dǎo)率。由圖３．４和圖３．５可知，球磨和顆粒表面碳??包覆相結(jié)合，對(duì)于克服ＬｉＦｅＰ〇４材料的兩大缺點(diǎn)有重要作用，這兩者聯(lián)合使用有望提??高該材料的電化學(xué)性能。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]鋰離子電池正極材料LiFePO4的合成和性質(zhì)研究[D]. 徐彥賓.蘭州大學(xué) 2006

碩士論文
[1]納米TiO2粉體和陶瓷的制備與性能表征[D]. 呂婧儒.東北大學(xué) 2009



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