LiFePO_4/C正极材料的合成及电化学性能研究

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LiFePO_4/C正极材料的合成及电化学性能研究

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毕业论文范文题目：LiFePO_4/C正极材料的合成及电化学性能研究，论文范文关键词：LiFePO_4/C正极材料的合成及电化学性能研究
LiFePO_4/C正极材料的合成及电化学性能研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：磷酸亚铁锂作为最具潜力的动力电池正极材料得到了广泛的研究,已逐步进入规模化生产阶段。深入研究LiFePO4的合成机制并指导生产工艺的改进,以制备性能优异的正极材料具有重要意义。本文在以FePO4·2H2O为原料“一步固相”制备LiFePO4/C的基础上,通过对原料、前躯体等进行的热分析测试,提出了由FePO4·2H2O到LiFePO4的合成机理和Li的扩散模型。通过控制碳的结晶程度和包覆程度,分别制备了具有良好电化学性能的LiFePO4/C正极材料,并进行了日产100kg级LiFePO4/C（此处忽略..）的规模化中试研究。本文发现了以FePO4·2H2O为原料制备LiFePO4/C的合成过程的三个反应步骤。首先FePO4·2H2O脱水形成FePO4;其后碳源热分解形成还原性气氛,使FePO4还原为Fe2P207,完成Fe3＋的还原过程,同时形成碳包覆；最后,Li扩散进入Fe2P207核心,反应得到LiFeP04。Fe2P207到LiFePO4的相转变是整个反应过程的重点,该反应步骤是由Li的扩散控制的相变过程。影响Li扩散的主要因素有Li的显微偏析和Li的扩散路程,这与锂源在前躯体中的分散程度有直接关系。本文提出（此处忽略..）了提高包覆碳的结晶度的新方法。以FePO4·2H2O与LiOH·H2O的反应产物Fe(OH)3为催化剂,在C2H2气氛下一步固相制备LiFePO4时催化生长碳纤维,提高了包覆碳的结晶度,改善了LiFePO4/C的电导,使LiFePO4/C的电化学性能有了明显的提高。其中在450℃下CVD进行0.5h得到的材料具有最优的电化学性能,在0.1C、1C、5C、10C放电倍率下分别具有168mAh/g,156mAh/g,135mAh/g,123mAh/g的容量,1200次循环(1C)后容量仅衰减5.5%。本文还提出了提高碳包覆程度的新方法。以PP热分解形成的还（文章此处忽略..）原性气氛将FePO4·2H2O反应生成Fe2P207,同时还原性气氛被氧化,在Fe2P207表面析出单质碳形成原位碳包覆,再将Fe2P207/C与锂源反应合成了具有良好碳包覆的LiFePO4/C。其中以LiOH·H2O为锂源制备的LiFePO4/C电化学性能优良,在0.1C、1C、5C放电倍率下放电容量分别达到151mAh/g,136mAh/g和109mAh/g,100次循环(1C)后容量仅衰减1.3%。在实验室研究成果的基础上,以FePO4·2H2O、LiOH·H2O、(C6H10O5)n为原料,进行了日产100kg级LiFePO4/C的中试生产。制备的材料在0.1C下的（文章此处忽略..）首次放电容量为157mAh/g,在1C和5C下循环100次后,容量分别保持126mAh/g和93mAh/g。结合对LiFePO4合成机理的研究,本文还尝试对中试工艺路线进行了优化。

以上为本篇毕业论文范文LiFePO_4/C正极材料的合成及电化学性能研究的介绍部分。

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