锂离子电池-磷酸铁锂毕业论文

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冃录中文摘要 1英文摘要 21绪论 41」锂离子电池的工作原理及特点 41.2锂离子电池正极材料LiFePO4的结构及优缺点 71.3锂离子电池止极材料LiFePO4的结构对材料性能的影响 91.4锂离子电池止极材料LiFePO4的改性方法 91.5锂离子电池止极材料LiFePO4的合成方法 131.6 LiFeP04电池的产业化及应用前景 152 LiFePO4的合成 172」实验药品 172.2实验仪器 172.3实验步骤 182.4 止极片的制作 182.5 纽扣电池的组装 182.6 LiFePO4的性能测试 192.6.1 X-射线衍射分析(XRD) 192.6.2 SEM 测试 192.6.3 恒流充放电测试 202.6.4循环伏安实验(CV) 203 结果与讨论 213.1样品的X射线衍射分析(XRD) 213.2样品的扫描电子显微镜分析(SEM) 223.3 LiFePO4的循环伏安曲线 243.4 LiFePO4的循环充放电曲线图 253.5 LiFePO4的循环性能 284 LiFePO4的掺杂改性 284」掺杂A严离子的LiFePO4的合成 294.2样品的X射线衍射分析(XRD) 304.3 LiFei_xAxPO4 的伏安曲线 314.4充放电测试 32结论 33致谢 34参考文献 35锂离子电池正极材料LiFePO4的合成扌商 要:化石燃料引发的能源和环境;仁谷死嘧叛塾谇褰、可持续利用的 太阳能、风能等新能源。这些能源的间歇性必然对能源储存系统提出 更高要求,锂离子电池被视为最有效的电化学储能系统之一。能源短 缺和环保要求促进了锂离子电池的发展,橄榄石型LiFePO4具有较高 的理论比容量、工作电压高、原料成本低、材料无污染、循环性能优 良、热稳定性好等优点,从而被认为是最具开发前景的新一代锂离子 电池正极材料。但是,LiFePO4材料非常低的电子电导率成为了其进 一步应用的障碍。目前研究的改进途径主要有3种:(1)合成粒径小、 形貌规则均匀的材料;(2)在材料颗粒间添加碳、金属粉末等导电物质; (3)掺杂金属离子,从晶格上改善材料的性能。其中,对LiFePO4材料 进行掺碳改性是最常见、最具实效的方法。本论文研究了合成LiFePCU 的方法并对其进行改性:采用葡萄糖、蔗糖、柠檬酸、PVC等作为碳 源的碳热还原法合成LiFePCU,并系统地研究不同碳源的碳包覆和金 属离子的体相掺杂对正极材料LiFePO4的结构和电化学性能的影响, 从而寻找出提高LiFePCU的电子电导率和离子扩散速率的途径。结果 表明,使用葡糖糖和PVC作为碳源制备出的LiFePCU颗粒更细小,分 布更均匀,电容量更大,并且具有良好的循环稳定性能。而金属离子 的掺杂需在一定范围内进行,才可提高材料的电化学性能。关键词:锂离子电池,正极材料,磷酸铁锂,掺杂Abstract: Energy and environmental crisis caused by fossil fuel makes people seek clean, sustainable energy ,such as solar energy and wind energy. The intermittent of this energy call for higher requirements of energy storage system. Lithium ion battery is regarded as one of the most effective electrochemical energy storage system. The problem of Energy shortage and the protection of environment are promoting the development of lithium-ion batteries. Olivine-type LiFePO4 is considered as the most promising candidate for the next-generation cathode materials of Li-ion batteries ? It presents many advantages, such as high theoretical specific capacity , high voltage , low cost of raw materials , environment-friendly, good cycle performance and thermal stability. However, the low conductivity of LiFePO4 has limited its further application greatly. At present, the research of improvement have three main ways: (1) Synthesis Small particle size and regular moiphology and homogeneous material; (2) Addition carbon> metal powder and other conductive materials in the particulate materials; (3) Doping metal ions, improve the performance of materials on the lattice. Caobon was doped to modified the LiFePO4 materials, which is the most common,effective method.This paper study the Synthesis method of LiFePO4 and its modification: Glucose, Sucrose, Citric acid, PVC are used as carbon sources for the LiFePO4 by carbon thermal reduction,And systematic study different carb on sources and metal ions body-doping on the impact of LiFePO45s structure and electrochemical performance , so that we can find out the method to improve LiFePO4‘ electron conductivity and ion diffusion rate. The results shows that, using Gl
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