發(fā)布時間：2024-11-03 12:27

　　LiMnPO4因其能量密度高、循環(huán)壽命長、安全性好、價廉環(huán)保等優(yōu)點成為新一代鋰離子電池的候選正極材料。但LiMnPO4材料極低的本征離子、電子電導(dǎo)率嚴(yán)重阻礙了其實際應(yīng)用。本文以MnSO4·H2O、H3PO4(85%)、LiOH·H2O為原料,二甘醇(DEG)和水為溶劑,采用微波輔助多元醇法制備了LiMnPO4/C。并采用XRD、SEM、 TEM、FT-IR、CV、EIS、恒電流充放電等表征手段研究了合成工藝對材料形態(tài)結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)表面活性劑的種類和用量對合成LiMnPO4的粒徑和形貌有很大的影響。不添加表面活性劑合成的LiMnPO4為粒徑較大的紡錘狀,長約200nm、寬約50nm; CTAB則使得晶體變成更加均勻細小的梭狀顆粒,但出現(xiàn)顆粒團聚；PVPk30輔助制備的LiMnPO4為片狀,粒徑為100-150nm；PVPk90輔助制備的LiMnPO4的粒徑雖變小但出現(xiàn)了團聚,形貌為棒狀和紡錘狀；當(dāng)PVPk30濃度升高至0.2M后產(chǎn)物粒徑進一步變小至70.nm左右。微波多元醇法合成片狀LiMnPO4/C的工藝條件為：二甘醇/水的體積比15/2、微波反應(yīng)溫度120℃、微波反應(yīng)...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 LiMnPO₄晶體結(jié)構(gòu)與反應(yīng)機理
    1.3 LiMnPO₄材料主要合成方法
    1.4 LiMnPO₄存在問題及其改性研究
    1.5 選題背景與研究意義
    1.6 研究內(nèi)容與創(chuàng)新點
第二章 實驗部分
    2.1 實驗主要原材料與設(shè)備
    2.2 材料的合成
        2.2.1 LiMnPO₄材料的合成
        2.2.2 碳包覆
    2.3 材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)表征
        2.3.1 X-射線衍射分析(XRD)
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.3 場發(fā)射透射電子顯微鏡(HRTEM)
        2.3.4 電阻率測試
        2.3.5 碳元素分析
        2.3.6 比表面積測試
        2.3.7 紅外光譜分析
    2.4 材料的電化學(xué)性能測試
        2.4.1 正極片制備
        2.4.2 電池組裝
        2.4.3 充放電測試
        2.4.4 循環(huán)伏安測試(CV)
        2.4.5. 交流阻抗測試(EIS)
第三章 結(jié)果與討論
    3.1 正交試驗
    3.2 表面活性劑種類的影響
        3.2.1 對材料物相和形貌的影響
        3.2.2 對材料電化學(xué)性能的影響
    3.3 表面活性劑PVP_K30濃度的影響
        3.3.1 對材料物相和形貌的影響
        3.3.2 對材料電化學(xué)性能的影響
    3.4 攪拌轉(zhuǎn)速的影響
        3.4.1 對材料物相和形貌的影響
        3.4.2 對材料電化學(xué)性能的影響
    3.5 蔗糖用量的影響
        3.5.1 對材料物相和形貌的影響
        3.5.2 對材料電化學(xué)性能的影響
    3.6 焙燒時間的影響
        3.6.1 對材料物相和形貌的影響
        3.6.2 對材料電化學(xué)性能的影響
    3.7 焙燒溫度的影響
        3.7.1 對材料物相和形貌的影響
        3.7.2 對材料電化學(xué)性能的影響
第四章 結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：4011272