以生物质为碳源制备Li 3 V 2 （PO 4 ） 3 /C复合材料及其性能研究
发布时间：2021-02-23 04:48
随着人类社会的快速发展,化石燃料的大量燃烧,能源危机和环境问题成了困扰人类发展的重要问题。开发出新的能源采集和存储系统是当今社会研究的热点。锂离子电池凭借其自身的能量高、循环寿命长、绿色环保等优势,在储能器件中占据了重要的位置。锂离子电池中的正极材料在锂离子电池中占据着重要的地位,多年来一直备受研究者们的青睐。近年来,单斜结构的磷酸钒锂正极材料凭借其高的理论比容量（197 mAh/g）、充放电电压平台高（可达到4.8V）、优异的热稳定性和较好的循环稳定性而备受关注。但是其电子导电率较低,限制了其发展。本文中通过采用三种不同形状及结构的生物质作为碳源通过蒸发自组装、反复浸渍法、抽真空法制备得到了三种具有不同结构的Li3V2（PO4）3/C新型复合材料。并且对制备得到的Li3V2（PO4）3/C复合材料进行了X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等测试从而对材料的结构及形貌进行分析。并且将制备得到的Li
【文章来源】：湖南工业大学湖南省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
锂离子电池充放电过程
图 1-2 锂离子电池的应用Figure 1-2 The application of lithium ion battery子电池正极材料材料，负极材料，隔膜和电解液等是锂离子电池的关键组成。是锂离子电池中的一个重要的部分，在锂离子电池充放电时，提供锂离子电池内部来回脱嵌运动的锂离子，也要为电极表锂离子。因此，开发研究出一些新型的正极材料将会在很大电池的发展。电池正极材料须具备下面几个基本特性[24, 25]：离子在正极材料中的嵌入和脱出的氧化还原电位应该较高，以有较高的电压输出；以让大量的锂离子嵌入、脱出，来获取比较好的的充放电容量放电倍率性能好，要求材料在大电流充放电情况下仍然能够保
图 1-3 层状结构钴酸锂的晶体机构图Figure 1-3 The crystal structure of a layered type of LiCOO2.3.2 LiMn2O4尖晶石结构材料与 LiCoO2相比，LiMn2O4具有以下优点：一是锰资源丰富且价格低廉；二它的毒性较 Co 低。LiMn2O4材料由 Thackeray 等[33]在 1983 年提出。LiMn2O4具有四方对称性是具有尖晶石型的三维结构的锂离子电池正极材料，它属于间群 Fd3m，其晶体结构如图 1-4 所示[34, 35]。尖晶石型结构的 LiMn2O4能够产生的高电压平台可以达到 4.0 V，尽管其论容量为 148 mAh/g，但其实际可应用的容量与 LiCoO2接近。由于 Mn 在电液中的化学溶解造成了其容量的严重衰减，并使得其循环性能很差[36, 37]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]固相法制备快充高电压LiCoO2[J]. 熊学,唐朝辉,朱贤徐,涂文. 电池. 2016(05)
[2]我国替代能源的发展现状及存在的问题[J]. 邹蕴涵. 中国能源. 2016(09)
[3]碳含量对磷酸钒锂电化学性能的影响[J]. 侯磊,何新波,吴茂,孙大淇,曲选辉. 粉末冶金技术. 2014(06)
[4]浅析我国新能源发展现状及前景[J]. 陈云川. 环境与生活. 2014(14)
[5]生物质炭材料的制备及电化学应用研究进展[J]. 杜锐,覃爱苗,韦春,童张法. 材料导报. 2014(05)
[6]微波合成法制备LiFePO4及其电化学性能[J]. 张海峰,孙哲,陈明军. 电源技术. 2012(12)
[7]微米橄榄石型LiFePO4的水热合成优化（英文）[J]. 孙孝飞,徐友龙,刘养浩,李璐. 物理化学学报. 2012(12)
[8]电池正极材料Li3V2（PO4）3/C的水热合成和性能[J]. 王焕峰,高严英,姜倩倩,马聪,王兴尧. 高等学校化学学报. 2012(10)
[9]碳热还原法制备LiFePO4/C锂电池正极材料的研究[J]. 王文琴,郭志猛,姜冰,叶青,刘金坤,贾磊. 稀有金属. 2012(04)
[10]磷酸钒锂溶胶-凝胶制备及电化学性能研究[J]. 刘丽英,陈炼,张海燕,翟玉春. 电化学. 2010(04)
硕士论文
[1]锂离子电池正极材料Li3V2（PO4）3/C的固相合成及其机理研究[D]. 吴骏.成都理工大学 2014
[2]利用葡萄糖和聚吡咯对液相共沉淀法制备的LiFePO4的改性研究[D]. 刘永刚.中南大学 2013
本文编号：3047042
【文章来源】：湖南工业大学湖南省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
锂离子电池充放电过程
图 1-2 锂离子电池的应用Figure 1-2 The application of lithium ion battery子电池正极材料材料，负极材料，隔膜和电解液等是锂离子电池的关键组成。是锂离子电池中的一个重要的部分，在锂离子电池充放电时，提供锂离子电池内部来回脱嵌运动的锂离子，也要为电极表锂离子。因此，开发研究出一些新型的正极材料将会在很大电池的发展。电池正极材料须具备下面几个基本特性[24, 25]：离子在正极材料中的嵌入和脱出的氧化还原电位应该较高，以有较高的电压输出；以让大量的锂离子嵌入、脱出，来获取比较好的的充放电容量放电倍率性能好，要求材料在大电流充放电情况下仍然能够保
图 1-3 层状结构钴酸锂的晶体机构图Figure 1-3 The crystal structure of a layered type of LiCOO2.3.2 LiMn2O4尖晶石结构材料与 LiCoO2相比，LiMn2O4具有以下优点：一是锰资源丰富且价格低廉；二它的毒性较 Co 低。LiMn2O4材料由 Thackeray 等[33]在 1983 年提出。LiMn2O4具有四方对称性是具有尖晶石型的三维结构的锂离子电池正极材料，它属于间群 Fd3m，其晶体结构如图 1-4 所示[34, 35]。尖晶石型结构的 LiMn2O4能够产生的高电压平台可以达到 4.0 V，尽管其论容量为 148 mAh/g，但其实际可应用的容量与 LiCoO2接近。由于 Mn 在电液中的化学溶解造成了其容量的严重衰减，并使得其循环性能很差[36, 37]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]固相法制备快充高电压LiCoO2[J]. 熊学,唐朝辉,朱贤徐,涂文. 电池. 2016(05)
[2]我国替代能源的发展现状及存在的问题[J]. 邹蕴涵. 中国能源. 2016(09)
[3]碳含量对磷酸钒锂电化学性能的影响[J]. 侯磊,何新波,吴茂,孙大淇,曲选辉. 粉末冶金技术. 2014(06)
[4]浅析我国新能源发展现状及前景[J]. 陈云川. 环境与生活. 2014(14)
[5]生物质炭材料的制备及电化学应用研究进展[J]. 杜锐,覃爱苗,韦春,童张法. 材料导报. 2014(05)
[6]微波合成法制备LiFePO4及其电化学性能[J]. 张海峰,孙哲,陈明军. 电源技术. 2012(12)
[7]微米橄榄石型LiFePO4的水热合成优化（英文）[J]. 孙孝飞,徐友龙,刘养浩,李璐. 物理化学学报. 2012(12)
[8]电池正极材料Li3V2（PO4）3/C的水热合成和性能[J]. 王焕峰,高严英,姜倩倩,马聪,王兴尧. 高等学校化学学报. 2012(10)
[9]碳热还原法制备LiFePO4/C锂电池正极材料的研究[J]. 王文琴,郭志猛,姜冰,叶青,刘金坤,贾磊. 稀有金属. 2012(04)
[10]磷酸钒锂溶胶-凝胶制备及电化学性能研究[J]. 刘丽英,陈炼,张海燕,翟玉春. 电化学. 2010(04)
硕士论文
[1]锂离子电池正极材料Li3V2（PO4）3/C的固相合成及其机理研究[D]. 吴骏.成都理工大学 2014
[2]利用葡萄糖和聚吡咯对液相共沉淀法制备的LiFePO4的改性研究[D]. 刘永刚.中南大学 2013
本文编号：3047042
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3047042.html
教材专著
