分享到:

一种新型的锂离子电池正极材料——LiFePO_4

介绍了1种新型的锂离子电池正极活性材料LiFePO4并解释了材料的结构特征和电化学过程。LiFePO4具有较高的比容量和良好的循环稳定性等优良的电化学性能,但是目前还存在着制约容量释  (本文共5页) 阅读全文>>

天津大学
天津大学

新型锂离子电池正极材料LiFePO_4的合成与改性研究

近年来,橄榄石型结构的磷酸铁锂(LiFePO_4)由于原料来源广泛、价格便宜、环境友好,用作正极材料时具有热稳定性好、循环性能优良等突出特点,成为最有前途的正极材料之一。但是,LiFePO_4材料非常低的电导率成为其进一步应用的障碍。本文针对这个问题,系统地研究了合成温度、碳包覆、金属离子体相掺杂对正极材料LiFePO_4结构和性能的影响,从而寻找出提高材料电导率的途径。研究表明,采用高温固相法合成出正极材料LiFePO_4,样品在550℃~750℃随着温度的升高材料颗粒逐渐减小,相应比容量增加;但是温度继续升高到850℃时,颗粒发生团聚,容量迅速衰减。750℃合成的正极材料LiFePO_4具有合理的粒径和较窄的分布,所以具有最佳的电化学性能。研究表明,采用碳包覆的方法能有效控制LiFePO_4在合成过程中颗粒尺寸的长大,得到了细小均匀的晶粒尺寸,并且细小的碳颗粒紧密的包覆在材料的颗粒周围,能减小电极的反应电阻,降低材料的极化程...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

尖晶石型锰酸锂正极材料的合成及电化学性能研究

锂离子电池因质量比容量大、平均开路电压高和循环寿命长等优点已广泛应用于移动、便携式电器。目前锂离子电池的正极材料主要采用层状钴酸锂。由于钴资源的短缺、大电流充放电和高温环境使用的不安全因素,研究开发新一代高性能正极材料成为一项重要课题。尖晶石型LiMn_2O_4材料具有原料资源丰富、易制备和环境友好等优点,特别是因为充放电电压高、循环性能好、比容量高和使用安全等优良的电化学性能,该材料成为本研究的重点:本研究首先对尖晶石型锰酸锂正极材料的研究现状、存在问题和解决方案等进行了较系统的探讨,先后制定了多项改善和提高尖晶石型锰酸锂电化学性能的措施。合成研究了分别和同时掺杂阴、阳离子正极材料Li_(1.02)M_xMn_(2-x)Q_yO_(4-y)的充放电比容量、循环性能、高温(55℃)性能和大电流充放电性能等,表征了合成材料的晶体结构、表观形态、粒径及粒径分布规律,进一步探讨了表面包覆(修饰)改性和电解液及其组成对锰酸锂正极材料的作...  (本文共189页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

锂离子电池电极材料石墨烯以及磷酸铁锂的制备与电化学性能研究

锂离子电池由于具有快速充放,无记忆效应以及高容量等优势,已经成为新能源发展主要的方向。磷酸铁锂作为锂离子电池正极材料,由于原料来源广泛,对环境友好,使用安全等诸多优点逐渐成为动力型锂离子电池的主要材料。但是磷酸铁锂因为自身较低的电导率与能量密度限制了其在锂离子电池中的大规模应用,因此对磷酸铁锂进行改性使其具有优秀的倍率性能与循环性能成为本文研究的主要内容。本文主要的研究内容包括石墨烯(GS)与磷酸铁锂的制备,并以碳和石墨烯两种不同类型的碳源对其进行改性,优化制备出性能优越的磷酸铁锂/石墨烯复合正极材料。在石墨烯的制备过程中,本文首次采用一种在室温环境下,以LiAlH4与PBr3作为双重还原剂还原氧化石墨来快速制备石墨烯的方法。结果表明所制备的石墨烯层数较少,约为三层左右。作为负极材料应用于锂半电池,在电流密度为100mA/g下,首次充放电比容量分别为1029.4,855.1mAh/g,库伦效率可以达到83.1%。经过21次循环后...  (本文共154页) 本文目录 | 阅读全文>>

广东工业大学
广东工业大学

碳纳米材料掺杂锂离子动力电池复合电极材料的研究

锂离子电池作为一种化学电源的能源形式,具有工作电压高、能量密度大、重量轻、体积小、安全性好、绿色环保等优点,已成为新型高能绿色电池中的佼佼者,更是纯电动车和混合电动汽车领域应用最为成熟的动力电源,特别随着新能源汽车产业的迅速崛起,对其电池在长续航、快充放、高安全、长寿命等性能指标提出了更高的要求,因此研究和开发性能更优异的新型锂离子电池的电极材料是其发展的重要方向之一。本文选择锂离子电池的电极材料钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))和磷酸铁锂(LiFePO_4)作为研究对象,通过一系列实验和测试对其制备和改性进行了研究:具有“零应变材料”的Li_4Ti_5O_(12)在锂离子脱嵌过程中结构几乎没有变化,稳定性极强、且充放电平台平稳,具有十分优异的电化学可逆性和循环稳定性,以其作为负极材料制备的锂离子电池安全性好,绿色环保。但这种电池只有在较低倍率的放电条件下才能发挥其材料的性能优势,无法满足大功率设备的动力要求,且纯Li_4T...  (本文共139页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

新型磷酸铁锂复合正极材料的制备与性能研究

橄榄石结构的磷酸铁锂(LiFePO4)由于具有原料来源丰富、环境友好、优良的热稳定性和化学稳定性、比容量高(理论比容量为170mAh·g-1)、高而平坦的工作电压(对Li/Li+电位为3.43V)等优点被认为是目前最具前景的锂离子电池正极材料之一,但是纯相LiFePO4在应用时存在本征电子电导率和锂离子扩散系数较低的缺陷,这导致其大电流充放电性能难以满足需求,给LiFePO4的大规模商业化应用尤其是在动力电池方面的应用带来了极大的障碍。本文针对LiFePO4的两大缺陷,着力通过各种改性途径制备了改性的LiFePO4复合材料,以加快其商业化进程。首先,通过酯化反应制备了PEG接枝的多壁碳纳米管(MWCNTs-g-PEG, MP),并将其与锂盐掺杂后作为一种新型的导电剂用于LiFePO4电极中,制备了LiFePO4/MP复合正极材料,分别研究了不同PEG分子量和不同MP添加量对复合正极材料的结构、电化学性能、导电和导热性能等的影响。...  (本文共141页) 本文目录 | 阅读全文>>