鋰離子二次電池正負(fù)極材料的改性研究.pdf

1、論文采用化學(xué)沉積的方法合成 AlPO<,4>k、FePO<,4>，LiFePO<,4>，分別對(duì)尖晶石LiMn<,2>O<,4>材料進(jìn)行表面包覆，運(yùn)用XRD、SEM和電化學(xué)方法系統(tǒng)研究了不同的包覆材料、不同的包覆環(huán)境和條件以及不同的包覆量對(duì)尖晶石LiMn<,2>O<,4>電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，包覆不同的磷酸鹽均不同程度的改善了尖晶石LiMn<,2>O<,4>的高溫電化學(xué)性能。值得我們注意的是在尖晶石表面包覆具有嵌鋰活性的FePO<,

2、4>.，LiFePO<,4>，包覆后尖晶石LiMn<,2>O<,4>的高溫電化學(xué)性能得到明顯改善。通過大量的實(shí)驗(yàn)研究，我們優(yōu)化了最佳包覆條件。分別以堿性環(huán)境、3％FePO<,4>的包覆量，和以LiOH為鋰源、120℃水熱12h時(shí)包覆3％LiFePO<,4>，尖晶石LiMn<,2>O<,4>表現(xiàn)最佳的電化學(xué)性能，同時(shí)放電容量提高。說明經(jīng)過包覆，抑制了充放電循環(huán)過程中Mn元素的溶解損失，特別是高溫條件下效果更明顯，同時(shí)包覆具有嵌鋰活性的Fe

3、PO<,4>和LiFePO<,4>，鋰離子可以順利的通過包覆物嵌入和脫出，因此尖晶石材料的高溫循環(huán)性能得到很好的改善。 論文還對(duì)負(fù)極材料石墨的表面改性進(jìn)行了研究。通過以液溴、濃硫酸做插層劑，采用液相的方法合成了石墨插層化合物，經(jīng)過繼續(xù)灼燒處理合成了膨脹石墨，研究了由不同插層劑合成的膨脹石墨的電化學(xué)性能。研究發(fā)現(xiàn)膨脹石墨顯著的改善了石墨的電化學(xué)循環(huán)性能，包括高倍率充放電性能。原因是由于石墨插層化合物經(jīng)過高溫灼燒處理，發(fā)生膨化，石墨