锂离子电池磷酸亚铁锂正极材料的制备与性能研究
发布时间：2021-10-13 02:01
作为最有发展前景的能源储存元件之一,锂离子二次电池因具有较高的能量密度和环境友好性使其在便携式电子设备、混合动力汽车及纯电动汽车领域取得了非常大的商业成就。橄榄石型磷酸亚铁锂（LiFePO4）具有价格便宜、安全性能好、比容量高、循环稳定性好等优点,被认为是很有潜力的锂离子动力电池正极材料。然而,纯相LiFePO4的电子电导率和离子传导率较低,这一缺陷限制了LiFePO4的商业化发展。因此,进行制备方法的优化和化学改性方面的研究,增大LiFePO4的电子电导率,扩大锂离子扩散速率,对提高LiFePO4材料的电化学性能具有深远的意义。本论文的主要工作内容有:（1）从一维纳米尺寸设计出发,以成本低的硝酸铁、磷酸二氢铵和乙酸锂为基本原料体系,以聚乙烯吡咯烷酮为纺丝介质,通过静电纺丝技术制备了锂离子电池LiFePO4/C纳米复合材料,对其晶体结构、表面形貌和电化学性能进行了研究,分析了电化学性能与结构之间的关系。研究结果表明:静电纺丝法制备的LiFePO4...
【文章来源】：西北工业大学陕西省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
论文的主要创新与贡献
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 锂离子电池
1.2.1 锂离子电池发展简介
1.2.2 锂离子电池的组成及工作原理
1.2.3 锂离子电池的特点
1.3 锂离子电池隔膜材料
1.3.1 隔膜材料的选材要求
1.3.2 隔膜材料的发展
1.4 锂离子电池正极材料
1.4.1 正极材料的选材要求
1.4.2 正极材料的发展
1.5 锂离子电池正极材料LiFePO_4 的研究现状
1.5.1 LiFePO_4 的结构、性能特点及合成方法
1.5.2 LiFePO_4 存在的问题及改性研究
1.6 本论文的选题目的及研究内容
1.6.1 论文的选题目的及意义
1.6.2 主要研究内容
第2章 静电纺丝技术制备LiFePO_4 /C纳米纤维及性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 化学试剂
2.2.2 实验仪器和设备
2.2.3 材料制备
2.2.4 材料的物理表征方法
2.2.5 电化学性能测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 XRD、Raman分析
2.3.2 SEM、TEM分析
2.3.3 电化学性能测试分析
2.4 本章小结
第3章 溶胶凝胶法制备LiFePO_4 @C纳米颗粒及其性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 化学试剂
3.2.2 实验仪器和设备
3.2.3 材料制备
3.2.4 材料的物理表征方法
3.2.5 电化学性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 TGA、XRD分析
3.3.2 Raman分析
3.3.3 FTIR分析
3.3.4 XPS分析
3.3.5 SEM、EDS分析
3.3.6 TEM分析
3.3.7 温度对电化学性能的影响
3.3.8 碳含量对电化学性能的影响
3.3.9 两种合成方法制备样品的电化学性能比较
3.4 本章小结
第4章 N-掺杂碳/LiFePO_4 纳米复合材料的制备及其性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 化学试剂
4.2.2 实验仪器和设备
4.2.3 材料制备
4.2.4 材料的物理表征方法
4.2.5 电化学性能测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 XRD、Raman分析
4.3.2 XPS分析
4.3.3 SEM、EDS分析
4.3.4 TEM分析
4.3.5 电化学性能测试
4.4 本章小结
第5章 V-掺杂LiFePO_4 @C复合材料的制备及其性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 化学试剂
5.2.2 实验仪器和设备
5.2.3 材料制备
5.2.4 材料的物理表征方法
5.2.5 电化学性能测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 XRD、XPS分析
5.3.2 SEM、EDS分析
5.3.3 TEM分析
5.3.4 电化学性能测试分析
5.4 本章小结
第6章 石墨烯作为导电剂对LiFePO_4 @C材料的改性研究
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 化学试剂
6.2.2 实验仪器和设备
6.2.3 材料制备
6.2.4 材料的物理表征方法
6.2.5 电化学性能测试
6.3 结果与讨论
6.3.1 XRD、Raman分析
6.3.2 SEM、EDS分析
6.3.3 TEM分析
6.3.4 电化学性能测试分析
6.3.5 各种改性方法制备样品的电化学性能比较
6.4 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间发表论文、科研及获奖情况
致谢
本文编号：3433747
【文章来源】：西北工业大学陕西省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
论文的主要创新与贡献
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 锂离子电池
1.2.1 锂离子电池发展简介
1.2.2 锂离子电池的组成及工作原理
1.2.3 锂离子电池的特点
1.3 锂离子电池隔膜材料
1.3.1 隔膜材料的选材要求
1.3.2 隔膜材料的发展
1.4 锂离子电池正极材料
1.4.1 正极材料的选材要求
1.4.2 正极材料的发展
1.5 锂离子电池正极材料LiFePO_4 的研究现状
1.5.1 LiFePO_4 的结构、性能特点及合成方法
1.5.2 LiFePO_4 存在的问题及改性研究
1.6 本论文的选题目的及研究内容
1.6.1 论文的选题目的及意义
1.6.2 主要研究内容
第2章 静电纺丝技术制备LiFePO_4 /C纳米纤维及性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 化学试剂
2.2.2 实验仪器和设备
2.2.3 材料制备
2.2.4 材料的物理表征方法
2.2.5 电化学性能测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 XRD、Raman分析
2.3.2 SEM、TEM分析
2.3.3 电化学性能测试分析
2.4 本章小结
第3章 溶胶凝胶法制备LiFePO_4 @C纳米颗粒及其性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 化学试剂
3.2.2 实验仪器和设备
3.2.3 材料制备
3.2.4 材料的物理表征方法
3.2.5 电化学性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 TGA、XRD分析
3.3.2 Raman分析
3.3.3 FTIR分析
3.3.4 XPS分析
3.3.5 SEM、EDS分析
3.3.6 TEM分析
3.3.7 温度对电化学性能的影响
3.3.8 碳含量对电化学性能的影响
3.3.9 两种合成方法制备样品的电化学性能比较
3.4 本章小结
第4章 N-掺杂碳/LiFePO_4 纳米复合材料的制备及其性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 化学试剂
4.2.2 实验仪器和设备
4.2.3 材料制备
4.2.4 材料的物理表征方法
4.2.5 电化学性能测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 XRD、Raman分析
4.3.2 XPS分析
4.3.3 SEM、EDS分析
4.3.4 TEM分析
4.3.5 电化学性能测试
4.4 本章小结
第5章 V-掺杂LiFePO_4 @C复合材料的制备及其性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 化学试剂
5.2.2 实验仪器和设备
5.2.3 材料制备
5.2.4 材料的物理表征方法
5.2.5 电化学性能测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 XRD、XPS分析
5.3.2 SEM、EDS分析
5.3.3 TEM分析
5.3.4 电化学性能测试分析
5.4 本章小结
第6章 石墨烯作为导电剂对LiFePO_4 @C材料的改性研究
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 化学试剂
6.2.2 实验仪器和设备
6.2.3 材料制备
6.2.4 材料的物理表征方法
6.2.5 电化学性能测试
6.3 结果与讨论
6.3.1 XRD、Raman分析
6.3.2 SEM、EDS分析
6.3.3 TEM分析
6.3.4 电化学性能测试分析
6.3.5 各种改性方法制备样品的电化学性能比较
6.4 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间发表论文、科研及获奖情况
致谢
本文编号：3433747
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