橄欖石型正極材料磷酸亞鐵鋰的摻雜改性研究.pdf

1、隨著能源與環(huán)境問題的日益突出以及現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，對電池的性能提出了更高的要求。鋰離子電池以其工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長、自放電小、無記憶效應(yīng)和“綠色”環(huán)保等優(yōu)點而成為可移動電源的首選。進一步提高電池性能和降低電極材料成本是鋰離子電池發(fā)展和改進的主要方向。磷酸鐵鋰(LiFePO4)因其具有高的理論比容量(170mAh·g-1)，約為3.5V的電壓，較好的常溫和高溫穩(wěn)定性，低廉的成本和優(yōu)良的環(huán)保性能，成為下一代鋰離子電池最有前途

2、的正極材料。然而由于晶體結(jié)構(gòu)的固有限制，LiFePO4具有極低的電子導(dǎo)電率，這已成為限制其應(yīng)用的最大障礙。
　　本文在詳細評述了鋰離子電池及其正極材料研究進展的基礎(chǔ)上，選取橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO4為研究對象，對其合成和改性進行了詳細研究。采用高溫固相法制備LiFePO4，研究了合成條件對LiFePO4結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響，并嘗試了對材料進行摻雜改性。通過X射線衍射(X-Ray Diffraction)分析了合成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)晶型，

3、掃描電鏡(Scanning Electron Microscope)觀察了材料的形貌，恒流充放電測試研究了合成材料的比容量和循環(huán)性能，循環(huán)伏安(Cyclic Voltammetry)和電化學(xué)阻抗譜(Electrochemical Impedance Spectroscope)簡單分析了材料的電化學(xué)反應(yīng)機理。
　　研究結(jié)果表明采用氟化鋰為鋰源，高溫固相法制備的摻雜LiFePO4材料具有較好的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能，其第十次充放電容量達14