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高载量高面容量的锂离子电池磷酸铁锂/钛酸锂电极研究

发布时间:2024-06-06 23:47
  随着能源逐渐短缺,环境日益恶化,寻找可替代的新能源迫在眉睫。锂离子电池具有能量密度高、充放电寿命长、对环境污染小、无记忆效应等优点,在新能源领域脱颖而出。目前锂离子电池已经广泛应用于一些小型智能设备中,但是仍需开发更高能量密度的锂离子电池以满足更高需求。除了研究具有更高比容量的活性材料外,还可以通过增加电极活性材料的载量来提高锂离子电池的能量密度。虽然高稳定性和优异化学性能的LiFePO4与Li4Ti5O12已被广泛报道与实际应用,但高载量高面容量的LiFePO4正极与Li4Ti5O12负极鲜有报道。这是因为在传统涂覆法制备的电极里,导电剂通常没有良好的机械力学特性,而粘结剂通常没有任何电子导电性,从而导致无法获得性能优良的高载量厚电极。针对厚电极存在的关键技术难题,本论文采用三维一体化策略,选用三种不同维度的碳材料与活性材料复合,对其电化学性能进行了研究。具体的研究内容和结果如下:(1)利用碳纤维、氧化石墨烯和...

【文章页数】:79 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

高载量高面容量的锂离子电池磷酸铁锂/钛酸锂电极研究



图1.1商业化锂离子电池的原理示意图[6]池正极材料离子电池正极材料主要为无机材料,其储锂机制主要为嵌电极材料普遍不高,因此提高正极材料的比容量与工作量密度的关键。正极材料根据无机材料晶体结构的不同方层状晶体结构,比如钴酸锂[8]正极材料;第二类为立方尖典型的代表;第三类为正....


高载量高面容量的锂离子电池磷酸铁锂/钛酸锂电极研究



图1.2正极材料晶体结构示意图:(a)层状正极材料LiCoO2,(b)尖晶石正极材料LiM(c)橄榄石正极材料LiFePO4[11]1.2.3锂离子电池负极材料按照储锂机制的不同,锂离子电池负极材料可划分为嵌入型、转换型和合金大类。商业化的锂离子电池负极材料主要....


高载量高面容量的锂离子电池磷酸铁锂/钛酸锂电极研究



华中科技大学硕士学位论文。硅负极材料由于理论比容量高达4200mAh/g、价格低廉逐渐成为研究的热点而其充放电过程中的剧烈的体积效应与较差的导电性影响了其商业化的进程。金属氧化物、合金类负极材料尽管拥有较高的理论比容量,然而充放电过程中的效应与极化效应使....


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通常可用作三维集流体。普通的二维平面集流体的电极可以提供足够的电荷,以满足电极材料的充电需求,但是由于电荷传输的限制,这只限于一定厚度范围内。对于超过这个厚度范围的高载量厚电极,因为电荷传输不充分,仅有一部分活性材料能被有效使用。然而,三维碳材料复合电极[29,30]通过减少电....



本文编号:3990467

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