醇水體系中LiMnPO4的溶劑熱制備及其摻雜改性研究.pdf

1、橄欖石結(jié)構(gòu)的LiMnPO4，具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，理論比容量高（170mAh·g-1），工作電壓高（相對(duì)Li+/Li的電極電勢(shì)為4.1V）等優(yōu)點(diǎn)，是有前景的正極材料之一。然而，該材料本身固有的低電子電導(dǎo)率和鋰離子擴(kuò)散率，在很大程度上限制了該材料的應(yīng)用。本論文針對(duì)該材料的上述缺點(diǎn)，對(duì)LiMnPO4材料的制備條件進(jìn)行了研究，并對(duì)其進(jìn)行了摻雜改性。利用XRD、SEM、TEM、XPS和電化學(xué)測(cè)試等手段對(duì)其結(jié)構(gòu)、形貌和電化學(xué)性能進(jìn)行了研究。具體工作如

2、下：
　　本文在醇水體系中采用溶劑熱法制備LiMnPO4正極材料，探究了不同錳源（醋酸錳、硝酸錳和硫酸錳）和不同多元醇（乙二醇、1,4-丁二醇、二乙二醇）對(duì)LiMnPO4的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，以硫酸錳為錳源，二乙二醇為反應(yīng)介質(zhì)制備的LiMnPO4的電化學(xué)性能最佳。在0.1C放電倍率下，循環(huán)50周后的容量為115.1mAh·g-1，容量保持率為85.5％。
　　對(duì)自制LiMnPO4進(jìn)行了Sr2+摻雜改性，探討了不同摻雜量對(duì)Li

3、MnPO4結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，Sr2+的最佳摻雜量為1at.%。Sr摻雜提高了LiMnPO4的循環(huán)性能，50周循環(huán)后，摻Sr1at.%的LiMn0.99Sr0.01PO4/C的容量為128.3mAh·g-1，循環(huán)保持率為95.2%。交流阻抗測(cè)試結(jié)果表明鍶摻雜有利于降低電荷轉(zhuǎn)移電阻及增大鋰離子的擴(kuò)散速率。
　　對(duì)自制LiMnPO4進(jìn)行了稀土金屬元素Ce3+的摻雜改性。結(jié)果表明，Ce的最佳摻雜量為3at.%，此條件所制樣