與傳統(tǒng)有機(jī)電解液系統(tǒng)的鋰離子電池相比,以鋰鹽水溶液做電解液的鋰離子電池,由于其價(jià)格低廉、對(duì)環(huán)境無(wú)污染,高功率以及安全性能高等優(yōu)點(diǎn),成為極具發(fā)展?jié)摿Φ男乱淮鷥?chǔ)能系統(tǒng)。磷酸鐵鋰因其在水溶液中表現(xiàn)出優(yōu)良的脫嵌鋰性能,同時(shí)又具有良好的安全性、對(duì)環(huán)境無(wú)污染以及成本較低等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是最有希望應(yīng)用于水系鋰電的正極材料之一。但是作為電極材料,離子擴(kuò)散較慢以及導(dǎo)電性能較差都嚴(yán)重影響其電化學(xué)性能。目前人們主要通過(guò)碳包覆、離子摻雜以及控制形貌等方法來(lái)提高材料的離子擴(kuò)散速率和電導(dǎo)率,從而改善其電化學(xué)性能。本文主要采用簡(jiǎn)單反應(yīng)途徑制備前驅(qū)體,將前驅(qū)體與碳源(PVP)混合經(jīng)過(guò)高溫焙燒,最終制備出LiFePO4/C復(fù)合材料,通過(guò)三電極體系,在硫酸鋰的水溶液中測(cè)試其電化學(xué)性能,研究電解液濃度、形貌以及碳含量對(duì)LiFePO4/C電化學(xué)性能的影響。主要研究工作如下：1.通過(guò)簡(jiǎn)單的沉淀法,合成具有不同形貌的前驅(qū)體,詳細(xì)探究了實(shí)驗(yàn)條件如AA和PVP的濃度、反應(yīng)溫度以及反應(yīng)時(shí)間對(duì)前驅(qū)體形貌的影響。在反應(yīng)物L(fēng)iOH、H3PO4和FeSO4濃度分別為0.06 mol·L-1,0.02mol·L-1和0.02 mol·L-1, A...

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池
        1.2.1 鋰離子電池的發(fā)展
        1.2.2 鋰離子電池正極材料
        1.2.3 鋰離子電池負(fù)極材料
        1.2.4 水系可充電鋰離子電池
    1.3 橄欖石型正極材料磷酸鐵鋰
        1.3.1 磷酸鐵鋰的結(jié)構(gòu)參數(shù)
        1.3.2 磷酸鐵鋰的充放電過(guò)程
        1.3.3 磷酸鐵鋰的制備方法
        1.3.4 磷酸鐵鋰的改性研究
            1.3.4.1 LiFePO₄碳包覆
            1.3.4.2 LiFePO₄的摻雜
            1.3.4.3 LiFePO₄形貌控制
    1.4 本論文的主要內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 材料表征技術(shù)
        2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
        2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)分析
        2.3.4 熱重(TGA)分析
    2.4 電化學(xué)測(cè)試技術(shù)
        2.4.1 循環(huán)伏安測(cè)試(CV)
        2.4.2 恒流充放電測(cè)試
第三章 圓盤狀LiFePO₄/C復(fù)合材料的可控合成研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 前驅(qū)體(P1、P2)的形貌及物相
        3.3.2 AA和PVP的含量對(duì)前驅(qū)體形貌的影響
        3.3.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)前驅(qū)體形貌的影響
        3.3.4 不同反應(yīng)溫度對(duì)前驅(qū)體形貌的影響
        3.3.5 抗壞血酸(AA)的氧化對(duì)前驅(qū)體形貌的影響
        3.3.6 LiFePO₄/C的形貌和物相
    3.4 本章小結(jié)
第四章 LiFePO₄/C復(fù)合材料水溶液中電化學(xué)性能的研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 不同濃度的Li₂SO₄水溶液對(duì)LiFePO₄/C電化學(xué)性能的影響
            4.3.1.1 MD-LFP在不同濃度Li₂SO₄水溶液中的循環(huán)伏安圖
            4.3.1.2 充放電測(cè)試
        4.3.2 不同形貌LiFePO₄/C復(fù)合材料在水溶液中的電化學(xué)性能
            4.3.2.1 不同形貌的LiFePO₄/C的循環(huán)伏安圖
            4.3.2.2 充放電性能測(cè)試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 以鐵粉為鐵源一鍋法制備LiFePO₄/C
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 前驅(qū)體及產(chǎn)物L(fēng)iFePO₄/C的形貌和物相分析
        5.3.2 碳含量的分析
        5.3.3 不同碳含量LiFePO₄/C復(fù)合材料在水溶液中的電化學(xué)性能
            5.3.3.1 不同掃速下的循環(huán)伏安圖
            5.3.3.2 充放電測(cè)試
    5.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
攻讀碩士學(xué)位論文誠(chéng)信承諾書



本文編號(hào)：3745326