磷酸铁锂纳米颗粒电化学机理及相变研究
发布时间：2021-11-17 18:34
锂离子电池在新能源电动汽车领域发挥着不可替代的作用。磷酸铁锂（LiFePO4）因其原料丰富、价格低廉、对环境友好、循环寿命长及安全性高而成为备受欢迎的主流商业正极材料。LiFePO4在充放电过程中的动态相变决定其电化学性能,理解LiFePO4相变机制有助于对LiFePO4电极材料合理优化。利用LiFePO4结构的各向异性及Li+在LiFePO4晶体中的一维扩散特性可以指导设计合理晶面取向的LiFePO4,进而优化电池性能。基于对Li+在LiFePO4晶体中存在快速扩散通道的理解,本文用乙二醇溶剂热法合成LiFePO4纳米颗粒,得到了尺寸分布在100 nm以下、0.1 C放电比容量高达166.5 mAh·g-1、10 C放电比容量仍然有86.5 mAh·g-1且循环稳定的ac面择优取向LiFePO...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
（a-c）磷酸铁锂的晶格结构；（d）充放电过程中的结构变化示意图
4迁移至 LiFePO4正极，并与 Li+在导电结合处反如上图 1-1（d）。所以，LiFePO4电池在充放电电子和 Li+的配合，二者的迁移速度和导电能力铁锂的结构研究计算了 LixFePO4中 Li+传输情况有沿 b 轴、c 轴和相邻 bc 面间三种方式[11]。其中远小于[001]方向的（2.5 eV）。在结构上，由）远小于同层链间距 （4.7 ，沿 c 轴传输）和Li+在相邻 bc 面间传输的离子扩散系数是沿 b 轴铁锂晶体中的缺陷是随机分布的泊松过程[12]，晶粒尺寸和缺陷的制约，发现缺陷浓度越大，[0长度越短，因此，为了让离子传输通道不被堵塞径越小越好。中子衍射的实验手段得出了相邻向的一条非线性弯曲轨迹如图 1-2（c-d）所示
锂的相变研究铁锂相变的研究早在上世纪末就已经展开了，人[2]通过放电电压平台推测，Li+在 LiFePO4中脱嵌过程，如图 1-3（a）所示，当 Li+嵌入 FePO4时，会O4, 两相之间由一个相界面过渡链接；随着 Li+不断嵌收缩，从而建立了“收缩核模型”。
【参考文献】：
期刊论文
[1]锂离子电池正极材料研究进展[J]. 王亚平,胡淑婉,曹峰. 电源技术. 2017(04)
[2]功率型锂离子动力电池的高低温容量特性[J]. 王元奎,魏平芬. 电源技术. 2015(10)
[3]梯次利用锂离子电池欧姆内阻测试方法研究[J]. 徐晶,张彩萍,汪国秀,渠砚青,王亮. 电源技术. 2015(02)
[4]工作温度对磷酸铁锂电池SOC影响及研究进展[J]. 罗玲,宋文吉,林仕立,吕杰,陈永珍,冯自平. 新能源进展. 2015(01)
[5]锂离子电池基础科学问题（ⅫⅠ）——电化学测量方法[J]. 凌仕刚,吴娇杨,张舒,高健,王少飞,李泓. 储能科学与技术. 2015(01)
[6]锂电池基础科学问题（Ⅳ）——相图与相变（2）[J]. 高健,吕迎春,李泓. 储能科学与技术. 2013(04)
[7]动力型磷酸铁锂电池的温度特性[J]. 李哲,韩雪冰,卢兰光,欧阳明高. 机械工程学报. 2011(18)
[8]锂离子电池的电化学阻抗谱分析[J]. 庄全超,徐守冬,邱祥云,崔永丽,方亮,孙世刚. 化学进展. 2010(06)
[9]锂离子电池正极材料研究进展[J]. 王兆翔,陈立泉. 电源技术. 2008(05)
[10]LiMn2O4的Jahn-Teller效应研究[J]. 徐融冰,鲁道荣. 电池工业. 2006(06)
博士论文
[1]磷酸铁锂纳米颗粒电化学机理及数学模型研究[D]. 白鹏.清华大学 2012
硕士论文
[1]锂离子电池正极材料磷酸铁锂的溶剂热合成及其改性[D]. 黄富勤.中南大学 2014
[2]碳热还原法合成磷酸亚铁锂及其电极过程研究[D]. 龚本利.中南大学 2007
本文编号：3501457
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
（a-c）磷酸铁锂的晶格结构；（d）充放电过程中的结构变化示意图
4迁移至 LiFePO4正极，并与 Li+在导电结合处反如上图 1-1（d）。所以，LiFePO4电池在充放电电子和 Li+的配合，二者的迁移速度和导电能力铁锂的结构研究计算了 LixFePO4中 Li+传输情况有沿 b 轴、c 轴和相邻 bc 面间三种方式[11]。其中远小于[001]方向的（2.5 eV）。在结构上，由）远小于同层链间距 （4.7 ，沿 c 轴传输）和Li+在相邻 bc 面间传输的离子扩散系数是沿 b 轴铁锂晶体中的缺陷是随机分布的泊松过程[12]，晶粒尺寸和缺陷的制约，发现缺陷浓度越大，[0长度越短，因此，为了让离子传输通道不被堵塞径越小越好。中子衍射的实验手段得出了相邻向的一条非线性弯曲轨迹如图 1-2（c-d）所示
锂的相变研究铁锂相变的研究早在上世纪末就已经展开了，人[2]通过放电电压平台推测，Li+在 LiFePO4中脱嵌过程，如图 1-3（a）所示，当 Li+嵌入 FePO4时，会O4, 两相之间由一个相界面过渡链接；随着 Li+不断嵌收缩，从而建立了“收缩核模型”。
【参考文献】：
期刊论文
[1]锂离子电池正极材料研究进展[J]. 王亚平,胡淑婉,曹峰. 电源技术. 2017(04)
[2]功率型锂离子动力电池的高低温容量特性[J]. 王元奎,魏平芬. 电源技术. 2015(10)
[3]梯次利用锂离子电池欧姆内阻测试方法研究[J]. 徐晶,张彩萍,汪国秀,渠砚青,王亮. 电源技术. 2015(02)
[4]工作温度对磷酸铁锂电池SOC影响及研究进展[J]. 罗玲,宋文吉,林仕立,吕杰,陈永珍,冯自平. 新能源进展. 2015(01)
[5]锂离子电池基础科学问题（ⅫⅠ）——电化学测量方法[J]. 凌仕刚,吴娇杨,张舒,高健,王少飞,李泓. 储能科学与技术. 2015(01)
[6]锂电池基础科学问题（Ⅳ）——相图与相变（2）[J]. 高健,吕迎春,李泓. 储能科学与技术. 2013(04)
[7]动力型磷酸铁锂电池的温度特性[J]. 李哲,韩雪冰,卢兰光,欧阳明高. 机械工程学报. 2011(18)
[8]锂离子电池的电化学阻抗谱分析[J]. 庄全超,徐守冬,邱祥云,崔永丽,方亮,孙世刚. 化学进展. 2010(06)
[9]锂离子电池正极材料研究进展[J]. 王兆翔,陈立泉. 电源技术. 2008(05)
[10]LiMn2O4的Jahn-Teller效应研究[J]. 徐融冰,鲁道荣. 电池工业. 2006(06)
博士论文
[1]磷酸铁锂纳米颗粒电化学机理及数学模型研究[D]. 白鹏.清华大学 2012
硕士论文
[1]锂离子电池正极材料磷酸铁锂的溶剂热合成及其改性[D]. 黄富勤.中南大学 2014
[2]碳热还原法合成磷酸亚铁锂及其电极过程研究[D]. 龚本利.中南大学 2007
本文编号：3501457
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