锂离子电池正极材料LiMnPO 4 /C的合成及研究

发布时间：2024-05-11 22:32

　　磷酸锰锂由于成本低,稳定性好,能量密度比磷酸铁锂高20%,是极具潜力的一种锂离子电池正极材料。但磷酸锰锂自身低的导电性,影响其电化学性能的发挥。研究磷酸锰锂,改善材料的导电性,对发展和应用磷酸锰锂有重要的意义。本文通过合成材料纳米化、材料碳包覆、磷酸锰锂金属Mn位共掺杂的手段,对磷酸锰锂复合材料进行研究。采用了EG(乙二醇)/水溶剂热法制备磷酸锰锂复合材料,并进行了一系列物化性质的测试,包括XRD、SEM、充放电性能、CV、EIS等测试,探究出了较为优异的改性条件。本文主要的研究内容及结论如下:(1)纳米化和碳包覆的研究。该阶段探究了制备LiMn_0.6Fe_0.4PO₄/C复合材料的几种影响因素,包括水溶剂热合成中EG:H₂O体积比、包覆碳源的种类和用量、煅烧温度、煅烧时间、水溶剂热合成中添加剂用量和种类。各项测试结果表明,在最优条件下制备的LiMn_0.6Fe_0.4PO₄/C材料为纳米棒状,棒的直径约为50nm,长度80-150nm;同...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 锂离子电池简介
        1.2.1 发展史
        1.2.2 结构和原理
        1.2.3 锂离子电池特点
    1.3 锂离子电池正极材料
        1.3.1 钴酸锂
        1.3.2 镍酸锂
        1.3.3 锰酸锂
        1.3.4 LiMn₂O4

        1.3.5 LiFePO₄

    1.4 LiMnPO₄

        1.4.1 结构特性与充放电机制
        1.4.2 优缺点与改性方法
        1.4.3 合成方法
    1.5 研究内容及意义
2 实验部分
    2.1 实验药品及实验仪器
    2.2 电池的制备
        2.2.1 LiMnPO₄/C电极材料的制备
        2.2.2 正极材料的组装
    2.3 材料的表征与分析
        2.3.1 材料的物化性能测试
        2.3.2 材料的电化学性能测试
3 EG/水溶剂热合成LiMn_0.6Fe_0.4PO₄/C纳米材料及研究
    3.1 EG/水体积比对LiMn_0.6Fe_0.4PO₄/C材料的影响
    3.2 不同有机碳源及用量对LiMn_0.6Fe_0.4PO₄/C的影响
        3.2.1 碳源种类对LiMn_0.6Fe_0.4PO₄/C的影响
        3.2.2 碳源用量对LiMn_0.6Fe_0.4PO₄/C的影响
    3.3 煅烧温度对LMn_0.6Fe_0.4PO₄/C的影响
    3.4 煅烧时间对LiMn_0.6Fe_0.4PO₄/C的影响
    3.5 不同添加剂及用量对LiMn_0.6Fe_0.4PO₄/C的影响
        3.5.1 添加剂柠檬酸的用量对Li Mn_0.6Fe_0.4PO₄/C性能的影响
        3.5.2 不同添加剂对LiMn_0.6Fe_0.4PO₄/C性能的影响
    3.6 本章小节
4 LiMn_0.9(Fe_0.9M_0.1)0.1PO₄/C的制备与研究
    4.1 不同锰铁比例LiMnxFey PO₄/C(x:y=6:4,7:3,8:2,9:1)复合材料的电化学性能研究
    4.2 共掺杂金属(M=Mg,Ni,Co)改性的LiMn_0.9(Fe_0.9M_0.1)0.1PO₄/C材料的研究
    4.3 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录
    A 作者在攻读学位期间取得的科研成果
    B 学位论文数据集
致谢



本文编号：3970463

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