新型磷酸鐵鋰-碳復(fù)合正極材料的研究.pdf

1、本論文用三磷酸腺苷（ATP）作為磷源、成核劑、結(jié)構(gòu)模板和碳源，成功的合成出兩種結(jié)構(gòu)類(lèi)型的磷酸鐵鋰正極材料（LiFePO4/C）：介孔碳納米線包覆的含有高能量子點(diǎn)（HEQDs）的磷酸鐵鋰(MBCNW-LFP-HEQDs)正極材料；籠狀的磷酸鐵鋰包碳的核殼微球結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰（LFP@BC/SCMs）正極材料。
　　代謝能系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)你每天運(yùn)動(dòng)，ATP被生物學(xué)家認(rèn)為是能量的貨幣，本身含有高能磷酸鍵和大分子鏈結(jié)構(gòu)，是所有生命形式必不可少的能量

2、載體。
　　HRTEM, AFM, BET和XPS的測(cè)試結(jié)果清楚地表明, HEGDs被均勻分布在超薄LiFePO4納米薄片(<10 nm)中，介孔(14 nm)碳納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包覆在納米薄片的表面上。XRD結(jié)果表明,磷酸鐵鋰納米薄片的晶體生長(zhǎng)優(yōu)先在[010]方向,與普通的LiFePO4納米顆粒(10～100 nm)(ULFPNP,ULFPNP樣品來(lái)自北大先行科技工業(yè)有限公司)相比，其結(jié)晶度和晶面間距增大，晶格畸變量減小。在LiFe

3、PO4納米顆粒中，HEQDs導(dǎo)致Li+離子有更多的存儲(chǔ)位點(diǎn)，更容易電子和鋰離子的動(dòng)力學(xué)移動(dòng)。從正極材料平衡相圖中推導(dǎo)出LiFePO4和FePO4之間的相變路徑是完全不同與ULFPNP正極材料，MBCNW-LFP-HEQDs正極材料在0.1C有197 mAh/g高的放電比容量，高于LiFePO4的理論比容量(170 mAh g-1)。在不同倍率：0.1 C,0.5 C,1 C,5 C and10 C循環(huán)56次后，回到0.1C仍然有180

4、mAh/g高的放電比容量和超高的庫(kù)侖效率，平均效率基本上接近100％。值得注意的是，當(dāng)不同倍率循環(huán)后再返回低倍率時(shí)，電池的比容量仍然高于LiFePO4理論比容量。這個(gè)主要是因?yàn)樵贚iFePO4納米顆粒中HEQDs的隧道效應(yīng)和介孔碳納米線包覆的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有較好的浸透作用。
　　用生物模板ATP合成LiFePO4/C，先把合成的磷酸鐵用水熱法進(jìn)行處理，然后固相混合鋰源和還原劑，再用碳熱還原法成功合成了磷酸鐵鋰正極材料，合成的樣品形貌為片