mn摻雜lifepo4c正極材料的制備、結(jié)構(gòu)與電化學(xué)性能研究(1)

1、分類號(hào)Ⅸ窆12UDC科學(xué)碩士學(xué)位論文Mn摻雜L訊eP04／C正極材料的制備、結(jié)構(gòu)與電化學(xué)性能研究莫玉學(xué)學(xué)科專業(yè)猛聚盔物理指導(dǎo)教師整文教援論文答辯日期2Q!生5旦2三旦答辯委員會(huì)主席鎣杰學(xué)位授予日期童10易Mn摻雜LiFeP04／C正極材料的制備、結(jié)構(gòu)與電化學(xué)性能研究摘要橄欖石結(jié)構(gòu)磷酸鐵鋰作為一種有前途的鋰離子電池正極材料引起了人們廣泛的關(guān)注。與鈷、鎳、錳，鐵基化合物相比，其毒性較低、穩(wěn)定性與安全性較高。目前，磷酸鐵鋰技術(shù)已進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用。

2、但在生產(chǎn)磷酸鐵鋰過(guò)程中還需降低成本、提高一致性、成品率等。因此，探索磷酸鐵鋰新的合成方法是當(dāng)前重要的研究課題。本文以Fe203為鐵源、蔗糖為還原劑與碳源，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化合成條件，制備了LiFePOdC復(fù)合材料以及Mn摻雜LiFeP04／C復(fù)合材料。利用XRD、激光粒度儀、掃描電子顯微鏡、穆斯堡爾譜儀、電化學(xué)性能測(cè)試系統(tǒng)等對(duì)合成材料進(jìn)行測(cè)試，分析了其結(jié)構(gòu)、電化學(xué)性能與合成材料中Fe2／Fe3的價(jià)態(tài)。本文主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：(1)以碳熱

3、還原法制備LiFePOdC正極材料，根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)極差R值，影響材料比表面積大小的主次因素依次為加熱時(shí)間(記為“C“)、加熱溫度(記為“B“)、碳含量(記為“A“)，最優(yōu)組合為AlBlCl。XRD測(cè)試結(jié)果表明其為典型的橄欖石結(jié)構(gòu)。(2)在分析影響材料首次放電比容量的因素時(shí)發(fā)現(xiàn)，碳含量對(duì)材料的電化學(xué)性能有較大的影響。雖然AlBlCl組合的比表面積較大，但AlBlC3組合的電化學(xué)性能比AlBlCl組合好，即電化學(xué)性能較好的組合為AlBlC3。

4、這表明，材料比表面積大的樣品其電化學(xué)性能并不一定好。穆斯堡爾測(cè)試結(jié)果還顯示，樣品中部分Fe3未被還原?？梢?jiàn)，適當(dāng)延長(zhǎng)加熱時(shí)間，提高材料結(jié)晶度和粒度均勻性可獲得電化學(xué)性能較好的正極材料。A，B。C3組合在05C、1C、5C倍率下其首次放電比容量分別達(dá)1222mAhg～、1164mAhg～、817mAhg～，50次充放電循環(huán)后其放電比容量分別為1190mAhg～、1154mAh91、803mAh91。這表明，AlBlC3組合具有優(yōu)良的循環(huán)穩(wěn)