2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、近年來,LiFePO4(LFP)電池因理論容量較高、成本低廉、環(huán)境友好等特點,被廣泛應(yīng)用于鋰離子動力電池市場。然而,LiFePO4正極材料的低電子電導(dǎo)率和低Li+擴散系數(shù)阻礙了其電化學(xué)性能的進一步提升,是目前亟待突破的技術(shù)瓶頸。針對上述問題,本論文以提高材料電子電導(dǎo)率及Li+擴散系數(shù)為目的,圍繞LiFePO4正極材料表面改性技術(shù)展開了研究,具體研究內(nèi)容如下:
  通過二步液相化學(xué)還原法,在 LiFePO4正極材料表面進行納米 Cu

2、微粒修飾,制備了LFP/Cu復(fù)合材料。研究不同工藝參數(shù)對LiFePO4表面納米Cu微粒的成核速率、晶粒生長及材料電化學(xué)性能的影響規(guī)律,優(yōu)化得出納米Cu微粒的生長工藝:16 mL/L HCHO、pH=11.5、T=40℃、t=12 min。優(yōu)化工藝制備的LFP/Cu復(fù)合材料在0.1C倍率下具有較高的首次放電比容量146.7 mAh/g,在0.5C、1C、2C和5C倍率下的放電比容量分別為141.5、128.5、112.1和88.3 mAh

3、/g。分散在LiFePO4顆粒表面的納米Cu微粒顯著降低了材料接觸阻抗,提高了電子電導(dǎo)率,減少了電極極化,使LiFePO4的倍率性能得到提高,但循環(huán)穩(wěn)定性還有待改善。
  對基于Mo6+摻雜改性的LiFePO4正極材料進行表面納米Cu微粒修飾,制備了LiFe0.85Mo0.05PO4/Cu復(fù)合材料。納米Cu微粒在LiFe0.85Mo0.05PO4表面均勻分散,形成的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)有利于表面電子電導(dǎo)率的提升,LiFe0.85Mo0.05P

4、O4/Cu復(fù)合材料在0.1C倍率下的首次放電比容量達(dá)154.3 mAh/g。體相摻雜和表面修飾復(fù)合改性技術(shù)提高了LiFePO4材料的電子電導(dǎo)率與離子電導(dǎo)率,此外,Mo6+摻雜有效減少了電極極化,使 LiFe0.85Mo0.05PO4/Cu復(fù)合材料展示出較好的倍率性能,在不同倍率下的充放電容量均得到了提高,90次不同倍率循環(huán)后容量保持率達(dá)89.5%。
  此外,以石墨烯為原料制備碳納米卷(CNSs),并與LiFePO4正極材料復(fù)合制

5、備了LFP/CNSs復(fù)合材料,研究不同表面張力的溶液對CNSs的產(chǎn)量及卷曲程度的影響。LFP/CNSs復(fù)合材料中少量的小管徑CNSs分散在LiFePO4顆粒間,對復(fù)合材料振實密度影響較小。LFP/CNSs復(fù)合材料在0.1C倍率下,充放電比容量分別為156.2和153.9 mAh/g,約為理論容量的91%,在0.5C、1C、2C、5C倍率下的放電比容量分別可達(dá)148.5、139.2、131.6和119.0 mAh/g,90次不同倍率循環(huán)后

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