動(dòng)力鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的電化學(xué)性能研究.pdf

1、隨著動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,人們對(duì)鋰離子電池的使用壽命和安全性能提出了更高的要求。相對(duì)其它傳統(tǒng)正極材料,磷酸鐵鋰材料具有循環(huán)性能好和安全性能高這兩大顯著特點(diǎn),因此成為動(dòng)力和儲(chǔ)能鋰離子電池首選的正極材料,引起了人們廣泛的關(guān)注和研究。但是,磷酸鐵鋰材料仍然存在著高溫循環(huán)容量衰減,電子電導(dǎo)率和離子擴(kuò)散速率低等問(wèn)題,從而制約了磷酸鐵鋰材料及其電池的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。
　　 本文以改善磷酸鐵鋰材料和電池的電化學(xué)性能為目標(biāo),分別采

2、用修復(fù)包覆,多元摻雜和高溫化成的方法來(lái)改善磷酸鐵鋰材料及其電池的電化學(xué)性能。具體內(nèi)容包括：⑴針對(duì)橄欖石型磷酸鐵鋰材料高溫循環(huán)容量衰減的問(wèn)題,本論文采用AlPO4納米顆粒對(duì)LiFePO4/C材料進(jìn)行選擇性的修復(fù)包覆。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,AlPO4修復(fù)包覆能夠降低LiFePO4/C材料在LiPF6電解液體系中因酸蝕而溶Fe2+的現(xiàn)象,從而改善LiFePO4/C材料的高溫循環(huán)性能,并且對(duì)LiFePO4/C材料的安全性能沒(méi)有造成不利影響。⑵針對(duì)橄欖

3、石型磷酸鐵鋰材料電子電導(dǎo)率和離子擴(kuò)散速率低的問(wèn)題,采用采用碳熱還原法制備LiFePO4/C材料,并進(jìn)行Ti元素鋰位和Mn元素鐵位共摻雜。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,Ti+Mn共摻的協(xié)同作用能夠改善LiFePO4/C材料的電子電導(dǎo)率和鋰離子擴(kuò)散速率,從而改善LiFePO4/C材料的倍率和循環(huán)等電化學(xué)性能。⑶針對(duì)電池SEI膜質(zhì)地影響鋰離子電池電化學(xué)性能發(fā)揮的問(wèn)題,本論文采用高溫化成工藝對(duì)磷酸鐵鋰電池進(jìn)行激活化成。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,高溫化成能夠提高石墨負(fù)極