聚苯胺包覆法制备纳米LiFePO 4 /C核壳复合材料及其性能研究

发布时间：2021-01-08 02:27

　　锂离子电池被认为是未来电动汽车和军用装备的理想电源。LiFePO₄正极材料具有充放电循环性能优异、原材料价格低廉、安全性高等诸多优点,特别适合作为动力电池的正极材料,但存在着离子电导率和电子电导率低的缺点。针对这一问题,论文采用聚苯胺包覆法制备了具有核壳结构的纳米LiFePO₄/C正极材料,并系统地研究了纳米FePO₄/PANI的合成、碳源、锂源及热处理工艺等对纳米LiFePO₄/C正极材料的组成、结构和高倍率性能的影响。论文首先采用聚苯胺包覆法将FePO₄粒径限制在纳米尺度,然后加入锂源和碳源,通过高温热处理将纳米FePO₄还原为纳米LiFePO₄,同时实现碳的包覆。在FePO₄/PANI合成过程中,苯胺加入量是决定其粒径的关键因素,当苯胺与FePO₄摩尔比为0.44时,得到粒径约为50 nm的FePO₄/PANI。继续增加苯胺的量时,FePO₄... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

LiFePO4与FePO4结构示意图

国防科学技术大学研究生院硕士学位论文PO4结构在 c 轴平行方向上是链式的，1 个 FeO6八O4四面体共边，而1个PO4四面体则与1个MO6八此形成三维空间网状结构[6]。体积较大的 PO43-聚O 键的共价键成分和离子键成分的对比，降低了 离子对 Fe3+/Fe2+的电极电势[7]。PO4四面体

国防科学技术大学研究生院硕士学位论文的三维 Li+传输通道，LiFePO4的 Li+扩散迁移速率要小电导率 σi在 10-11S·cm-1量级[11]。若 LiFePO4结晶不完则 Li+扩散迁移通道容易受阻，LiFePO4材料的离子电iFePO4高倍率性能的提高是不利的。

【参考文献】：
期刊论文
[1]优化碳包覆对正极材料LiFePO4/C高倍率性能的影响[J]. 余红明,郑威,曹高劭,赵新兵.  物理化学学报. 2009(11)
[2]制备条件对磷酸铁锂电化学性能的影响[J]. 刘晓亮,单忠强,张磊,田建华.  化学工业与工程. 2008(06)
[3]制备过程pH值对FePO4·xH2O及LiFePO4性能的影响[J]. 郑俊超,李新海,王志兴,郭华军,王丹琴.  中国有色金属学报. 2008(05)
[4]铁源对溶胶-凝胶法制备LiFePO4/C的结构和电化学性能的影响[J]. 林燕,高明霞,李玉凤,潘洪革,李寿权.  中国有色金属学报. 2008(03)
[5]磷酸铁锂正极材料的合成与表征技术[J]. 桑俊利,王巧娟,郭西凤.  无机盐工业. 2008(02)
[6]碳掺杂磷酸铁锂的合成及其电化学性能[J]. 李军,黄慧民,夏信德,李大光,赖桂棠.  湖南科技大学学报(自然科学版). 2007(03)
[7]纳米LiFePO4/C复合正极材料的制备及其性能研究[J]. 李庆余,王红强,张安娜,李娟里,陈美超,颜志雄.  化工新型材料. 2007(09)
[8]喷雾干燥-高温固相法制备纳米LiFePO4与LiFePO4/C材料及性能研究（英文）[J]. 高飞,唐致远,薛建军.  无机化学学报. 2007(09)
[9]LiFePO4/C正极材料的液相合成及电化学性能研究[J]. 徐亮,徐峙晖,赖琼钰,陈联梅,吉晓洋.  功能材料. 2007(08)
[10]液相法合成高容量LiFePO4/C复合正极材料[J]. 韩恩山,魏子海,刘媛,康红欣.  化工进展. 2007(02)



本文编号：2963724