硅酸亚铁锂/花生壳碳复合材料的合成与电化学性能研究

发布时间：2021-06-19 18:33

　　硅酸亚铁锂作为一种新兴的正极材料,具有很多其他材料所不拥有的一些优势,比如:丰富的原材料,较高的理论比容量,工作电压高且稳定,以及对环境友好等。除此之外,硅酸亚铁锂材料还有自身导电性较差以及锂离子扩散系数较低的劣势,这两点制约了该正极材料的发展。所以改善硅酸亚铁锂的电子导电性和提高锂离子扩散系数正是本文所要解决的问题。本文以花生壳碳（Peanut-C）为碳骨架,采用溶剂热-溶胶凝胶法合成Li₂FeSiO₄/Peanut-C正极材料,在研究出合适的花生壳碳用量的基础上,对其进行葡萄糖碳包覆,同样的方法合成出Li₂FeSiO₄/Peanut-C/C,然后再进行稀土离子Ce³⁺取代Fe²⁺,合成出Li₂Fe_1-xCe_xSiO₄/Peanut-C/C正极材料,并通过结构表征（XRD、SEM及TEM）和恒电流充放电测试（首次充放电、循环性能测试和倍率性能测试）研究花生壳碳用量、葡... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

锂离子电池工作原理简图

g 等一些重金属类产物的威胁物；Li 二次电池还存在 2 个劣势有待改善：本较高。需要寻找低成本且性能较好的材料；自断电功能。电池完成甚至过量充电时，不存在自动断电一些伤害。SiO4正极材料简介SiO4正极材料的晶体结构概述O4有很多种类的结构，和 Li3PO4、Li2ZnSiO4以及 LiFePO4构，在晶体的结构单元当中，Fe 和 Li 分别占据着正四面体 O 原子之间形成配位键，依据正四面体结构中在空间上原子如下图 1-2 所示。

FeSiO4正极材料的晶体结构概述eSiO4有很多种类的结构，和 Li3PO4、Li2ZnSiO4以及 LiFePO4都有结构，在晶体的结构单元当中，Fe 和 Li 分别占据着正四面体结构和 O 原子之间形成配位键，依据正四面体结构中在空间上原子的，如下图 1-2 所示。图 1-2 Li2FeSiO4的四面体结构示意图[24]

【参考文献】：
期刊论文
[1]锂离子电池负极材料研究进展[J]. 李春晓.  新材料产业. 2017(09)
[2]我国生物质能研究现状及未来发展趋势分析[J]. 袁振宏,雷廷宙,庄新姝,周桂雄,刘姝娜,杨树华.  太阳能. 2017 (02)
[3]微波合成法制备锂离子电池正极材料Li2FeSiO4（英文）[J]. 胡国荣,曹雁冰,彭忠东,杜柯,蒋庆来.  物理化学学报. 2009(05)

博士论文
[1]石墨烯复合材料用于高性能锂（钠）离子电池负极材料的研究[D]. 刘孝武.中国科学技术大学 2017
[2]正硅酸盐锂离子电池正极材料Li2FeSiO4/C的制备及改性研究[D]. 张峥.电子科技大学 2015

硕士论文
[1]改性硅酸亚铁锂正极材料的制备与电化学性能研究[D]. 陈召凡.燕山大学 2016
[2]静电纺丝技术制备微纳纤维及其电化学传感应用[D]. 李佳.中国矿业大学 2015
[3]Fe基聚阴离子型锂离子电池正极材料的制备及改性研究[D]. 黄艳丹.福建师范大学 2014



本文编号：3238324