2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、本文采用碳熱還原法合成LiFePO4/C和xLiFePO4-yLi3V2(PO4)3正極材料,研究了原料的選擇、工藝參數(shù)的優(yōu)化及離子摻雜對(duì)兩種復(fù)合材料的影響。利用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、不同倍率充放電測(cè)試、交流阻抗測(cè)試、循環(huán)伏安測(cè)試等檢測(cè)手段,對(duì)材料的晶體結(jié)構(gòu)、表面形貌及電化學(xué)性能進(jìn)行了表征。
  以LiOH·H2O為鋰源、NH4H2PO4為磷源,不同鐵源和碳源為原料,采用碳熱還原法制備了LiFePO4/

2、C,并研究了其對(duì)合成的LiFePO4/C的性能影響。結(jié)果表明:以Fe2O3和酒石酸合成的樣品顆粒粒徑較小,分布較均勻,顆粒晶型完整,純度高,具有首次充放電比容量高(115.342 mAh·g-1),充放電平臺(tái)平穩(wěn)及極化度較小等優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)一步對(duì)不同煅燒時(shí)間和碳含量進(jìn)行了研究,確定了制備LiFePO4/C的較佳合成工藝條件:350℃預(yù)燒4 h,750℃煅燒7 h,碳含量為9.5wt%。在0.1C倍率下,首次放電比容量為136.385 mAh·

3、g-1,20次循環(huán)后比容量保持在99.8%以上,材料顯示出良好的充放電循環(huán)性能。
  采用碳熱還原法合成xLiFePO4-yLi3V2(PO4)3復(fù)合材料。研究了溫度、時(shí)間、復(fù)合比例等工藝參數(shù)對(duì)材料性能的影響。優(yōu)化出復(fù)合材料制備的工藝條件為:復(fù)合比例9:1、煅燒溫度750℃和煅燒時(shí)間7 h。合成的復(fù)合材料包含兩種物相,既有橄欖石型結(jié)構(gòu)的LiFePO4,也有單斜結(jié)構(gòu)的Li3V2(PO4)3。充放電曲線出現(xiàn)四個(gè)電壓平臺(tái),包括在3.4

4、V附近LiFePO4的電壓平臺(tái)和在3.6~4.2 V之間Li3V2(PO4)3三個(gè)特征電壓平臺(tái),且充放電平臺(tái)明顯、平穩(wěn),兼有兩種材料的電化學(xué)性能。
  采用Nb3+對(duì)LiFePO4/C和9LiFePO4-Li3V2(PO4)3進(jìn)行摻雜改性,研究了Nb3+摻雜量對(duì)兩種材料性能的影響。結(jié)果表明:摻雜材料LiFe0.98Nb0.02PO4/C和9LiFe0.99Nb0.01PO4-Li3V2(PO4)3表現(xiàn)出更優(yōu)異的電化學(xué)性能,粉體顆粒

5、細(xì)小、均勻,團(tuán)聚減少,結(jié)構(gòu)并未發(fā)生變化。在0.1C倍率下,LiFe0.98Nb0.02PO4/C的首次放電比容量為146.881 mAh·g-1,比未摻雜樣品的首次放電比容量136.385 mAh·g-1提高了7.7%,經(jīng)過20次循環(huán)后,放電比容量仍保持在99.6%以上,其在1C下,放電比容量為105 mAh·g-1。9LiFe0.99Nb0.01PO4-Li3V2(PO4)3在0.2C下首次放電比容量為147.146 mAh·g-1,

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