共沉淀法制备锂电池正级材料LiFePO4及其性能研究

来源 :陕西科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yoyoliuy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
橄榄石型的LiFePO4因其可逆比容量(170mAh/g)和比能量密度(550Wh/g)较高,充放电电位适中且平坦(3.4V),原材料来源广泛,价格低廉,材料无毒,环境友好,循环性和热稳定性优良等优点,被认为是最有前途的锂离子电池正极材料。但是LiFePO4材料存在着导电率较差、堆积密度相对较低的缺点,限制了它的实际应用。因此,提高LiFePO4的导电性能是目前该材料的研究热点。   本文在综述国内外锂离子电池LiFePO4正极材料研究进展的基础上,从降低生产成本和提高材料电化学性能出发,采用化学共沉淀法,对LiFePO4进行合成工艺改进,制备了LiFePO4及其改性化合物正极材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)以及热重-差示扫描量热分析(TG-DSC)等方法对材料的表面形貌、晶体微观结构、成分以及热分解过程进行了分析研究,并采用恒电流充放电等测试手段分析材料的电化学性能。   本研究以分析纯的FeSO4·7H2O、H3PO4和LiOH·H2O为主要原料,通过控制共沉淀反应的工艺条件,先合成Fe3(PO4)2与Li3PO4均匀混合的前驱体,再经高温焙烧,合成了橄榄石型LiFePO4。实验过程中系统研究了原料配比、合成反应温度、保温时间以及抗氧化剂对产物LiFePO4及其合成工艺的影响,探讨了LiFePO4的形成机理,对合成的LiFePO4粉体进行了电化学性能测试。研究表明,通过共沉淀法制备前驱体,再在650℃于N2保护气氛中高温焙烧6h后制备得到了晶粒细小、纯相的LiFePO4粉体,粉体振实密度0.89g/ml,0.2C倍率下首次放电比容量为120mAh/g,20次循环测试后,放电比容量下降到108mAh/g。   为了进一步改进LiFePO4材料的电化学性能,以Co(CH3COO)2·4H2O为钴源进行了Co2+掺杂LiFePO4的改性研究,测试了不同Co2+掺杂量对LiFe1-xCoxPO4的晶胞体积和电性能的影响。研究结果表明:LiFe1-xCoxPO4的晶胞体积和首次放电比容量,均随Co2+掺杂量的增加呈先增大后降低的规律。当x=0.05时晶胞体积和首次放电比容量均达到最大值,分别为0.2905nm3和150.7mAh/g;循环性能测试也表明:x=0.05时,材料在0.2C倍率下的循环性能最好,经过20次循环后,放电比容量只降低了3.58%。
其他文献
类石墨型非晶碳膜的热稳定性差限制了其使用范围。本文提出在非晶碳膜工作层中同时掺入强碳化物形成元素和强氧化物形成元素,制备双迟滞碳氧化型组元互补掺杂的非晶薄膜,在最
我们常说“世上没有免费的午餐”,“天上不可能掉馅饼”,就是说,真正免费的东西是不存在的。但我们在现实中经常享受到的一些免费服务,又是怎么回事呢?  免费的小菜与收费的白水  常去酒吧、高级餐厅这类地方消费的人,会发现它们的收费似乎有些奇怪。一般客人刚一落座,服务员会很快端上免费赠送的果盘、坚果或是小菜任客人取用,而如果你想喝水,即使是一杯白开水,也是要收取费用的。  按照常理来说,果盘、坚果和小菜
本文通过对荣华二采区10
期刊
本文以SnCl4·5H2O、Zn(NO3)2·6H2O、HCl、NaOH为原料,采用共沉淀法制备了纳米ZnO/SnO2复合光催化剂,研究了ZnO与SnO2的比例,热处理温度对纳米ZnO/SnO2复合光催化剂光催化活性
钢筋混凝土结构已成为当今现代建筑中应用最广泛的材料。但在环境作用下钢筋混凝土结构会发生多种形式的破坏,钢筋锈蚀被大家公认为造成钢筋混凝土结构破坏最主要的因素。此
万历二十二年(1594)底,日本向明朝递交降书,壬辰战争在“形式”上结束.明朝派遣册封使李宗城到日本进行册封,而他在釜山日营逃出,影响到战争和议.学界一般将此事归结为李宗城
微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell, MFC)是一种利用产电微生物的催化作用将无机物或有机物中的化学能转化成电能的装置,具有清洁无污染、产电同时降解有机废物等特点。海底沉积物微生物燃料电池(Benthic Sediment Microbial Fuel Cell,BMFC)是一种特殊的MFC。BMFC的阳极埋在厌氧的海底沉积物中,通过外电路与上部海水中的阴极相连。BMFC有望为
流动人口健康是一个重要的社会和公共卫生问题.利用中国综合社会调查(CGSS 2013)中的农民工样本数据,考察普通话能力对流动人口健康的影响及其群体间差异.研究发现,普通话能
磷酸铁锂正极材料具有环境友好、理论容量高、热稳定性好、安全稳定等优点,是电动汽车和混合动力汽车的理想电源,也是目前储能锂离子电池领域研究和生产开发的重点。但由于其本身结构的限制,导致以磷酸铁锂为正极材料的锂离子电池导电性差、锂离子扩散速率慢,极大的限制了其应用。为此,本文以氢氧化锂为锂源,硫酸亚铁为铁源,磷酸为磷酸根源,乙二醇作为溶剂与还原剂,采用溶剂热法制备了磷酸铁锂粉体和钴掺杂磷酸铁锂粉体,分
市政污水管道作业关系到一个城市的污水处理水平.泥水平衡式顶管法是污水管道施工中运用的非常多的一种施工技术,该技术有着比较明显的优势.例如施工效率比较高、对施工环境