锂离子电池正极材料LiFePO_4/C的制备及其性能研究

题名	锂离子电池正极材料LiFePO_4/C的制备及其性能研究
作者	赵星
导师	冯旺军
答辩日期	2016
学位名称	硕士
关键词	LiFePO₄/C 碳包覆电化学性能放电比容量
摘要	锂离子电池主要是由正极,负极,电解液等材料构成,而LiFePO4/C作为一种锂离子电池正极材料,具有循环性能好,绿色无污染等优点,其理论比容量达到了170mAh/g,但是,由于其电导率过低,导致其在使用中,实际比容量远低于理论比容量。通常的改性方法有:碳包覆,离子掺杂以及纳米化等手段。本文采用水热法制备出纯相的LiFePO4,然后通过采用葡萄糖,碳纳米管对其进行包覆处理,研究了不同碳源对LiFePO4/C电化学性能的影响极其作用机理,然后通过在水热法制备LiFePO4的过程中调节水和乙二醇不同比例得到了不同形貌LiFePO4/C,并测试其电化学性能,研究内容如下:1.用水热法制备LiFePO4时,由于水的强极性作用,所制备的样品粒径约为2-3um,团聚现象严重,将溶液换成乙二醇后,由于乙二醇可以吸附于晶体的表面,影响其形核过程,所得样品的粒径较小,约为100nm,分散性较好。2.用水热法制备出无杂质的LiFePO4后,对其进行碳包覆,葡萄糖加入量为10%wt时,由于此时葡萄糖的加入量可以使样品的电导率得到充分地提高,使得材料在0.1C倍率下,样品的放电比容量为122mAh/g。通过溶剂热法制备的LiFePO4粒径较小,将其与不同质量的碳纳米管复合,得到了三维网络结构的LiFePO4/C,碳纳米管加入量为4%wt时,由于此时碳纳米管能够充分地提高材料的电导率,使得样品的放电比容量最高,为154.6mAh/g。然后将溶剂热法制得的LiFePO4与其质量分数4%的碳纳米管和10%的葡萄糖通过混合烧结对其进行碳包覆,研究了不同碳源对LiFePO4电化学性能的影响,及其作用机理。3.水热法制备LiFePO4时,在pH=5的条件下,水和乙二醇的不同比例作为溶剂,所制备的样品具有不同的微观形貌,水和乙二醇的体积比为1:1时,所得样品的粒子的粒径最小,所以样品具有较好的电化学性能,在0.1C倍率下,样品的放电比容量为147mAh/g。
页数	51
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语种	中文
收录类别	CNKI
中图分类号	TM912
文献类型	学位论文
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/92121
专题	兰州理工大学
作者单位	兰州理工大学
第一作者单位	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	赵星. 锂离子电池正极材料LiFePO_4/C的制备及其性能研究[D],2016.