橄榄石结构磷酸盐LiFe_xMn_yCo_(1-x-y)PO_4的电化学性能研究

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橄榄石结构磷酸盐LiFe_xMn_yCo_(1-x-y)PO_4的电化学性能研究

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毕业论文范文题目：橄榄石结构磷酸盐LiFe_xMn_yCo_(1-x-y)PO_4的电化学性能研究，论文范文关键词：橄榄石结构磷酸盐LiFe_xMn_yCo_(1-x-y)PO_4的电化学性能研究
橄榄石结构磷酸盐LiFe_xMn_yCo_(1-x-y)PO_4的电化学性能研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：当作为电动自行车或者电动汽车动力电源使用时，锂离子电池荷电态的准确判断十分重要。一般，成品锂离子电池组中用于判断电池荷电态的电子线路占据电池组成本的10~20%。单相橄榄石结构磷酸盐的放电电压很平，不利于荷电态的判断。本工作提出了具有多平台多元橄榄石结构磷酸盐作为锂离子电池正极材料使用，多平台的存在使荷电态的判断简单易行，从而节约电池组成本。在具有多平台的同时，电极材料的电化学性能也要尽可能的高。本论文以多元橄榄石结构磷酸盐LiFe_xMn_yCo_(1-x-y)PO_4正极材料为研究对象，研究组分变化、表面包覆等对其电化学性能的影响规律，期待制备（此处忽略..）出具有多放电平台的高性能锂离子电池正极材料。（1）研究了单一相LiFePO_4和LiCoPO_4正极材料。利用固相法合成了不同碳含量的LiFePO_4和LiCoPO_4，研究了碳包覆量对其性能的影响规律，寻找到合成磷酸盐材料的最佳合成条件。然后在上述研究基础上，合成了具有多个放电平台的LiFe_(0.3)Mn_(0.6)Co_(0.1)PO_4，利用XRD、SEM等测试手段判断合成材料的纯度、颗粒大小等。通过恒流充放电方法测试了其放电比容量和循环性能。研究表明：在N_2气氛中在烧结温度为700℃条件下，蔗糖添加量为10wt%时，合成的材料具有较好的电化学性能，首次放电容量达到120mA（文章此处忽略..）h/g，循环50次后容量为89mAh/g，容量保持率74.2%。（2）在固定锰含量为y=0.6前提下研究Fe、Co含量对LiFe_xMn_yCo_(1-x-y)PO_4正极材料性能的影响。之所以选择高的锰含量，主要是为了克服能量密度低的缺点(Mn~(3+)/Mn~(2+)工作电压4.1V，Fe~(3+)/Fe~(2+)工作电压为3.5V)。研究表明当Fe含量较高时，其比容量、倍率和循环性能比较好。活性物质载量为5mg/cm~2的条件下，对于x=0.4的样品，首次放电容量在0.1C达到112mAh/g，循环50次后容量为100mAh/g，容量保持率为89.3%，1C的放电容量高达100mAh/g。（3）为了提高磷酸盐材料的电导率，改善材料的电（本文此处忽略..）化学性能，本研究在LiFe_(0.4)Mn_(0.6)PO_4表面包覆金属银，研究了银包覆对LiFe_(0.4)Mn_(0.6)PO_4电极性能的影响规律，并详细分析了包覆银影响机制，同时利用XRD、SEM、TEM、EDS等理化分析技术分析合成材料的纯度、颗粒大小、元素含量等。电化学测试结果表明3wt%含量银包覆为最佳值，具有较高的初始容量（活性物质载量在5mg/cm~2时，0.1C放电比容量为109.9mAh/g左右）和良好的循环性能（50次循环容量保持率为97.4%），大电流放电性能较好（1C放电比容量为106.9mAh/g）。通过循环伏安曲线可以明显看出，氧化还原峰的电位差明显变小，银包覆明显提高了材（此处忽略..）料的导电性。交流阻抗分析证实包覆银后的电荷转移阻抗明显减小。深入分析证实Ag包覆在提高材料导电率同时，也存在一定危险（银可能会溶解，并在负极沉积，刺穿隔膜），因此，对Ag包覆应当慎重选择。我们的实验结果证实，如果正极工作电位高于3.7V，Ag包覆的方法就不合适。

以上为本篇毕业论文范文橄榄石结构磷酸盐LiFe_xMn_yCo_(1-x-y)PO_4的电化学性能研究的介绍部分。

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