导读:本文包含了橄榄石型论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:磷酸,正极,锰铁,橄榄石,材料,锂离子电池,离子。
橄榄石型论文文献综述
白宗尧,郑锋,吴顺情[1](2019)在《碱金属掺杂橄榄石型NaFePO_4的第一性原理研究》一文中研究指出采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法研究了钠离子电池正极材料橄榄石型NaFePO_4及其碱金属(Li、Na)掺杂体系的结构稳定性、电子结构、充放电过程结构演化及相关电化学性质.计算结果显示,NaFePO_4可掺杂适量Li、Na,且掺杂后结构稳定.脱钠相结构形成能的计算模拟了NaFePO_4及其掺杂体系充电过程中的相变,NaFePO_4在充电过程中存在Na_5/_6FePO_4与Na_2/_3FePO_42个中间相,铁位锂掺杂体系存在Na_3/_4(Li_1/_(12)Fe_(11)/_(12))PO_4、Na_1/_2(Li_1/_(12)Fe_(11)/_(12))PO_4、Na_1/_6(Li_1/_(12)Fe_(11)/_(12))PO_43个稳定中间相,铁位钠掺杂体系存在Na_5/_(12)(Na_1/_(12)Fe_(11)/_(12))PO_4、Na_1/_6(Na_1/_(12)Fe_(11)/_(12))PO_4、Na_(1/12)(Na_(1/12)Fe_(11/12))PO_43个稳定中间相.此外,通过分析电子结构,还发现Li、Na掺杂体系中有部分O~(2-)发生氧化参与电荷补偿,这使得掺杂体系的充电电压略高于未掺杂的NaFePO_4.(本文来源于《厦门大学学报(自然科学版)》期刊2019年04期)
朱广双[2](2018)在《橄榄石型LiMPO_4/C(M=Fe、Mn)正极材料的制备及性能研究》一文中研究指出随着传统化石原料的快速消耗和环境污染的不断加剧,寻找环保、可再生的原材料和合成具有高性能的环保能源材料,替代污染严重且不可再生的化石燃料是满足当前日益增长的清洁能源需求和可持续发展的迫切需要。聚阴离子型橄榄石结构的磷酸铁锂(LiFePO_4)具有安全性高、循环寿命长,环保无毒害等优点,被广泛应用于大多数移动设备,尤其是当前快速发展的大型混合动力电动汽车和纯电动汽车。但是,LiFePO_4受自身电子导电性差、锂离子扩散系数低,实际振实密度较低以及能量密度相对不高等缺点,严重制约着该材料的应用空间。因此,针对以上问题,本论文前两部分研究了利用自然界中丰富可再生的生物质植酸作为磷源和结构导向剂,通过分步法和原位溶剂热法成功制备了碳包覆的纯相磷酸铁锂(LiFePO_4/C)和具有一定尺寸分布的单分散碳修饰的磷酸铁锂(C@LFP/G)复合微球。此外,针对LiFePO_4相对不高的能量密度,结合当前多元化设备对柔性电极材料的需求,本论文第叁部分通过静电纺丝法成功制备了具有一定柔韧性的由多孔纳米纤维组成的一体化自支撑LiFe_(0.8)Mn_(0.2)PO_4/C电极片。具体研究内容和结果如下:1、采用可再生的生物质植酸作为磷源,通过分步法成功制备了碳包覆的LiFePO_4/C。首先利用溶剂热法合成纯相LiFePO_4,再以葡萄糖作为碳源,对合成的LiFePO_4进行碳包覆。实验探究了不同溶剂热时间对产物结构形貌的影响,同时还探索了碳源的最佳添加量。电性能测试结果表明,当溶剂热时间为10 h,添加葡萄糖碳源的量为5 wt%(葡萄糖中碳的质量与LiFePO_4的质量比)时,制备的复合材料具有最好的电性能:在0.1 C放电电流密度下,放电比容量为155.7 mA h g~(-1),经过100次循环后容量几乎没有衰减且循环过程中材料的库伦效率接近100%。2、采用可再生的生物质植酸作为磷源和结构导向剂,通过一锅溶剂热法和随后的煅烧程序,原位合成了由葡萄糖衍生碳和石墨烯共修饰的大尺寸(5~12μm)多孔LiFePO_4(C@LFP/G)复合物微球。该微球是由随机嵌入或者分散的附有碳包覆LiFePO_4颗粒的石墨烯与碳包覆的LiFePO_4通过自组装的方式组成的。论文研究了加入不同剂量的植酸以及由葡萄糖衍生碳与石墨烯共修饰对材料的结构形貌和电化学性能的影响。实验结果表明,植酸的剂量在溶剂热过程中对自组装构建叁维球形形貌结构起着重要的作用,且当起始溶液中Li、Fe、P元素的摩尔比为3:1:3时,无论是否加入碳源均能形成球状形貌结构。葡萄糖衍生碳和石墨烯修饰结果表明,葡萄糖的加入能够有效地抑制LiFePO_4纳米颗粒的长大和阻止颗粒间的团聚,石墨烯的加入能够有效地构筑起叁维多空连通导电网络,因此二者对材料的结构和形貌具有协同作用。此外,根据实验结果,对不同结构形貌的组装过程提出了合理的解释。典型的大尺寸C@LFP/G复合微球显示了良好的电性能:在0.1 C电流密度下放电比容量达到163.7 mA h g~(-1),同时,既使各经过50圈的5 C和10 C大电流密度循环后,再次回到1 C循环到500圈,容量保持率依然能够达到97.8%且整个循环过程中库伦效率接近100%。3、采用廉价的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为碳源和一体化电极的结构骨架,清洁环保无毒无害的水作为溶剂,分别以七水合硫酸亚铁为铁源、一水合硫酸锰为锰源,磷酸为磷源和一水合氢氧化锂作为锂源,无需单独配置溶液,采用直接加入法成功配置了均匀无沉淀的澄清纺丝液。然后通过探究PVP的浓度、盐的浓度、纺丝湿度以及煅烧温度,成功制备了具有一定耐折度的一体化自支撑LiFe_(0.8)Mn_(0.2)PO_4/C复合电极片。该极片由多孔纳米纤维组成,无需集流体、粘结剂、导电剂与刷片工艺。被直接用来作为电池正极时,显示了良好的电性能:经过不同充放电电流密度循环后,充放电电流密度再回到1 C,其容量依然达到145.6 mA h g~(-1),而且经过长期大电流密度充放电循环后,容量不发生衰减。(本文来源于《河南师范大学》期刊2018-05-01)
刘建[3](2018)在《高性能橄榄石型LiFe_xMn_(1-x)PO_4正极材料制备及改性研究》一文中研究指出环境友好、结构稳定、低成本的橄榄石型正极材料引起众多科研工作者的兴趣和关注,但自身较差的锂离子的传输特性和低的电子电导性限制了此类正极材料的进一步发展。本文以橄榄石型LiFe_xMn_(1-x)PO_4(0<x≤1)正极材料为研究对象,在提高正极材料的电子电导性、能量密度和功率密度及减缓Mn~(3+)的Jahn-Taller效应等方面开展研究。首先,针对LiFePO_4正极材料在大电流密度下具有较差的电化学性能以及在固相合成过程中Fe~(2+)易氧化等问题。本文以FePO_4为模板,蔗糖与聚偏氟乙烯(PVDF)作为混合碳源,借助固相法及碳热还原过程制备了氟掺杂碳包覆的LiFePO_4(LFP/C-F)复合正极材料。结果表明,氟掺杂碳层不仅提高正极材料的电子导电性,还减缓了电解液高温环境(55oC)分解产物(HF)对正极材料的腐蚀。LFP/C-F复合正极材料在20 C倍率下放电比容量为120.2 mA h g~(-1),并且展现出高的能量密度及功率密度。其次,对于LiMnPO_4正极材料而言,Mn~(3+)的Jahn-Taller效应易于引起正极材料结构稳定性下降及电化学性能衰减。Fe掺杂能够在一定程度上缓解Mn~(3+)的Jahn-Taller效应,因为在不同的制备方法下具有不同的最佳Mn/Fe比值,因此,对于Mn/Fe最佳比值,至今没有给出明确的答案。本文基于溶剂热的方法制备一系列不同Mn/Fe比值的LiFe_xMn_(1-x)PO_4正极材料,探究了在氟掺杂碳包覆条件下的最佳Mn/Fe比值。结果表明,当Mn/Fe比值为6/4时,氟掺杂碳包覆的LiFe_(0.4)Mn_(0.6)PO_4复合正极材料展现出最佳的倍率性能和循环稳定性。最后,采用电子电导性优异的石墨烯和氟掺杂碳与Li Fe_(0.25)Mn_(0.75)PO_4正极材料复合,以期大幅度提高正极材料的电子电导性。本文采用简单的球磨分散方法制备了还原氧石墨烯与氟掺杂碳共同包覆的正极材料,探究了氧化石墨烯与混合碳源的最佳加入量比值,并分析了石墨烯对正极材料电化学性能的影响。当氧化石墨烯与混合碳源加入量比值为1:4时,LiFe_(0.25)Mn_(0.75)PO_4/C/rGO复合正极材料在20 C倍率下放电比容量为125.6 mA h g~(-1),在1 C和10 C倍率下分别循环500圈和800圈,放电比容量保持率分别为90%和85%,表现出优异的倍率性能和循环稳定性。综上所述,本论文以有效提高橄榄石型正极材料的电子电导性,缓解Mn~(3+)的Jahn-Taller效应为着眼点,制备了碳包覆的橄榄石型正极材料,并优化了氟掺杂碳包覆的橄榄石型LiFe_xMn_(1-x)PO_4正极材料中的Mn/Fe比,显着地提高了此类正极材料的高倍性能和循环稳定性。因此,本论文的相应研究工作为发展高功率密度和高能量密度的锂离子电池具有一定的指导意义和实用价值。(本文来源于《郑州大学》期刊2018-05-01)
蒋微微[4](2018)在《橄榄石型锂离子电池正极材料的制备与性能研究》一文中研究指出本论文通过溶剂热法合成纯相磷酸铁锂纳米颗粒(LiFePO_4),并分别以葡萄糖、沥青和PVDF为碳源对LiFePO_4纳米颗粒进行碳包覆。通过材料性能表征结果表明,采用溶剂热法可获得均匀且分散性良好的LiFePO_4纳米颗粒。LiFePO_4、LiFePO_4/HCC、LiFePO_4/SCC和Li FePO_4@C/F复合材料均物相结构良好,各元素的相对含量符合物质的化学计量比。将各种复合材料制作成模拟纽扣电池并对其电池性能进行循环伏安、充放电及电化学阻抗测试,通过分析伏安曲线的氧化还原峰、充放电容量、倍率特性、阻抗谱曲线,表明包覆改性后的Li Fe PO_4具有更优的性能,其中以沥青作为碳源制得的LFP/SCC样品具有优良的电化学性能,其在0.2C倍率下首次放电容量可达到160.4mAhg~(-1)。而氟掺杂/碳包覆对LiFePO_4电化学性能的提高也很明显,其比容量达到147mAhg~(-1),表明这种优化方法对纯相磷酸铁锂的改性研究有着重大意义。磷酸铁锂的理论容量为170mAhg~(-1),商业磷酸铁锂容量一般在150-160mAhg~(-1),为了提高商业磷酸铁锂的容量,本文在商业磷酸铁锂的基础上复合氧化石墨烯,经过高温还原后得到C-LiFe_(0.97)V_(0.03)PO_4/rGO复合材料在0.1C倍率下首次放电容量可达171.1mAhg~(-1),1C倍率下首圈放电容量可达169.4mAhg~(-1)。本文的主要工作及创新点如下:1、通过溶剂热的方法合成纳米级磷酸铁锂,分别用硬碳和软碳包覆,逐步深入探讨水热和煅烧时间、温度等对材料结构以及性能的影响。最终发现溶剂热180℃2h,经过软碳包覆煅烧700℃6h后所得材料性能最佳,0.2C倍率下首次放电容量可达到160.4mAhg~(-1),循环100圈后放电容量仍可达158.3mAhg~(-1),容量下降率仅为1.3%。2、首次用PVDF作为碳源,对磷酸铁锂进行一次性氟掺杂碳包覆复合,0.1C倍率下放电容量可达147.6mAhg~(-1),充放电效率可达98.46%。3、将商业LFP和氧化石墨烯共混,乙二醇做溶剂,利用乙二醇的还原性和高温高压的作用还原氧化石墨烯的同时使LFP颗粒在石墨烯片层上重新排列,得到C-Li Fe_(0.97)V_(0.03)PO_4/rGO复合材料,在石墨烯的作用下此材料的放电容量超出LFP的理论容量,0.1C倍率下首次放电容量可达171.1mAhg~(-1)。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-04-09)
张晓辉[5](2017)在《橄榄石型磷酸盐系锂离子电池正极材料的制备及电化学性能研究》一文中研究指出在锂离子电池中,电极材料尤其是正极材料从根本上决定了电池的性能,正极材料占到电池成本比例的百分之四十。所以,从电池性能和成本两大决定性因素考虑,性能优异且价格低廉的正极材料,一直是锂离子电池研究和商业化进程的主要努力方向。其中,橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO_4)和磷酸锰锂(LiMnPO_4)正极材料,具有良好的结构稳定性、较好的热稳定性、丰富的原料来源和环境友好等优点。磷酸铁锂己经应用于动力电池等高端领域,而磷酸锰锂具有更高的放电电压,成为下一代高能量密度锂离电池正极材料的研究热点。本论文以低成本制备高性能橄榄石型正极材料作为研究目的,采用适用于工业生产的湿法球磨工艺合成LiFePO_4,引入双表面活性剂代替传统碳源,对LiMnPO_4进行碳包覆,提高电化学性能;简化生产工艺,选用廉价的叁价铁源,一步法合成球形核壳结构的碳包覆LiFePO_4/C材料;通过液相法合成LiMnPO_4纳米颗粒,通过多巴胺的聚合反应,制备了氮掺杂碳包覆的LiMnPO_4正极材料:同时,进行了中试公斤级和工业化生产LiFePO_4/C的工艺研究。首先采用湿法球磨法,针对性地选取两种环境友好的非离子表面活性进行复合,代替传统碳源,制备得到分散均匀、较高石墨化碳包覆的纳米碳包覆LiFePO_4/C材料。研究了双表面活性剂的协同作用,及其对电化学性能的影响。制备得到的LiFePO_4/C材料表现出优异的电化学性能。0.1C倍率下的首次放电比容量为168.7mAh/g,10C的容量还能达到111.8mAh/g,表现出良好的倍率性能。200次循环后的容量衰减不足1%,循环稳定性优异。选用廉价的羟基氧化铁(FeOOH)作为铁源,借助表面活性剂分子和原材料之间的相互作用,采取简化的一步法工艺,制备了球形核壳结构的纳米碳包覆LiFePO_4/C复合正极材料。产物在0.1和5C倍率的放电比容量分别为163.6和121.6mAh/g,表现出较好的倍率性能。循环200次后的容量未发生衰减。另外,材料也表现出良好的低温放电容量和循环性能。对材料的形成机理进行了研究,在固相反应体系中,指导控制LiFePO_4形成过程中中间相晶体的生长,设计制备出叁维多孔球形LiFePO_4/C材料。在本研究为工业化一步法制备电化学性能优异的LiFePO_4/C正极材料提供了一个新的思路。采用液相共沉淀法在较低温条件下合成了粒度分布均匀且粒径在1OOnm左右的棒状LiMnPO_4材料,选用含氮有机物多巴胺(dopamine)作为碳源,在LiMnPO_4颗粒表面形成N掺杂的碳包覆膜。借助XRD、XPS和TEM等手段,对材料的物相和表面碳的结构进行表征,分析了 N掺杂碳的表面修饰对材料倍率性能提升的作用机理。建立在中试生产的基础上,选取不同包覆碳源生产的叁代产品作为研究对象,对比了不同包覆碳源对产品电化学性能的影响。将研发的LiFePO_4/C材料的中试制备技术成果落户于企业,采用大型工业化设备下制备出电化学性能优异的LiFePO_4/C材料,产品呈现规则的球形和椭球形。以石墨作为负极,组装成200mAh软包装电池测试电化学性能,5C与O.1C倍率下首次放电比容量的比值为92.1%,500次循环后的容量保持率在90%以上。本成果实现了与企业之前的技术创新合作以及产业化应用,积累了丰富的理论经验,体现了重要的应用价值。(本文来源于《广西师范大学》期刊2017-05-01)
黄悦[6](2016)在《橄榄石型磷酸盐正极材料的合成与性能研究》一文中研究指出橄榄石型磷酸盐LiMPO_4(M=Fe、Mn、Co、Ni)正极材料因具有理论比容量高、循环寿命长、安全性好等优点而受到广泛关注。在锂离子电池中正极材料的研究是重中之重。通过溶剂热法合成了LiFePO_4-P和LiFePO_4-C正极纳米材料。其中,LiFePO_4-P晶包体积较小。LiFePO_4-P材料的内部结构更稳定;采用水和乙二醇两种溶液分别合成了LiMnPO_4纳米颗粒。乙二醇起到了还原剂的作用,同时也对样品的颗粒尺寸进行控制。喷雾干燥法合成碳包覆的LiMnPO_4/C纳米材料,含有碳的LiMnPO_4极大的提高了材料的循环稳定性;喷雾干燥法合成LiFe_(1-x)MnxPO_4材料,具有较好的电化学性能,小的电荷传输阻力和更大的锂离子传输效率。叁种不同的方法合成了Li_3V_2PO_4正极材料,溶胶-凝胶法合成的磷酸钒锂的电化学性能最佳。本论文对产物进行XRD、SEM、EDS、EIS等测试。(本文来源于《长春理工大学》期刊2016-12-01)
郭文凯[7](2016)在《橄榄石型磷酸盐正极材料的合成工艺研究》一文中研究指出随着全球能源与环境问题的日益突出,开发新能源材料成为了当今世界的一大热点。锂离子电池因为其高电压、高比容量、循环性能好等优点而受到人们的广泛关注。本文先简单阐述了锂离子电池发展历史及各正极材料的研究,着重对橄榄石型磷酸盐正极材料LiFexMn1-xPO4(x=1,0.9,07,0.5)进行了前驱体的合成工艺、焙烧工艺及包覆改性的研究,通过XRD、SEM、EDX、充放电测试等手段对材料的结构、形貌和电化学性能进行表征。本文先利用分步共沉淀法,在超声波辅助下合成正极材料前驱体磷酸锰铁铵,发现pH值为合成前驱体过程中的关键因素。随着pH值的增加,材料的结晶度和取向都有所提高;颗粒形貌逐步向单层亚微米片状形貌转变。而反应温度越高,颗粒尺寸逐步减小,团聚程度有所改善。超声功率的提高有助于提升材料颗粒的分散度,同时超声波的引入有助于片层结构的形成。在合成工艺中,首先研究了不同碳源包覆下的磷酸铁锂LFP正极材料,发现以葡萄糖作为碳源所制备的复合材料LFP/C具有最好的电化学性能,在0.2C下首次放电容量为113mAh/g。同时其具有良好的倍率性能,在1C倍率下首次放电容量为105mAh/g,在高倍率5C下放电容量仍有95mAh/g。初步比较了不同铁锰比下的性能,发现少量锰掺杂所得LiFe0.9Mn0.1PO4/C正极材料由于电极间的极化能力降低,更有利于锂离子的脱嵌,有着最好的电化学性能。而随着锰含量的增加,两个特征放电平台趋于明显,但因为锰离子电导率较低,导致放电容量有所下降。探讨了不同焙烧温度及保温时间对正极材料形貌及性能的影响。综合发现,焙烧温度为800℃,保温10小时能得到电化学性能最好的正极材料,其0.2C下首次放电容量为129mAh/g,同时具有良好的倍率性能,在1C倍率下首次放电容量为114mAh/g,容量保持率为88.4%,在高倍率5C下放电容量仍有97.6mAh/g。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2016-03-30)
冯耀华,吴利军[8](2015)在《纯氢热还原法Fe~(3+)源制备橄榄石型LiFexMg_(1-x)PO_4》一文中研究指出本文介绍了纯氢热还原法分别用不同叁价铁源在650℃下煅烧,同时采用自制电解槽电解产生的H2气为还原气氛合成了橄榄石型LiFexMg1-xPO4/C正极材料,采用X射线衍射光谱法(XRD),扫描电子显微镜法(SEM)和电化学手段对目标材料进行了结构表征和性能测试,并对比了两种方法所制备样品的物理性能和电化学性能。结果表明,纯氢气所制备包覆碳样品的离子导电率和电子导电率更低,比容量较高。并通过电化学阻抗谱对比了LiFePO4和LiFexMg1-xPO4/C的电化学过程。(本文来源于《中国金属通报》期刊2015年S1期)
严鹏,黄昭,吴晓燕,杨扬,何丹农[9](2015)在《橄榄石型磷酸铁锂用于锂离子电池的研究进展》一文中研究指出橄榄石结构磷酸铁锂由于比容量高、安全性好、对环境无污染、原料价格低等优点,被认为是最具应用前景的锂离子电池正极材料。但是由于材料本身较低的电子电导率和锂离子扩散速率,其实际应用受到限制。着重从制备方法、改进手段等方面介绍近年来磷酸铁锂的研究进展,并分析该材料目前存在的问题及应用前景。(本文来源于《电源技术》期刊2015年08期)
张俊喜[10](2015)在《电化学法合成橄榄石型NaFePO_4作为钠离子电池正极材料》一文中研究指出以无定型FePO4作为原料,采用电化学化成的方法合成NaFePO4并且将其作为钠离子电池正极材料。采用XRD,TEM-EDX和XPS对NaFePO4的组成和结构进行了研究。结果表明无定型FePO4在嵌Na以后形成NaFePO4微晶,这种微晶对应的结构为橄榄石结构。橄榄石结构NaFePO4作为钠离子电池正极材料,表现出优异的电化学性能。(本文来源于《第七届中国储能与动力电池及其关键材料学术研讨与技术交流会论文集》期刊2015-07-17)
橄榄石型论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
随着传统化石原料的快速消耗和环境污染的不断加剧,寻找环保、可再生的原材料和合成具有高性能的环保能源材料,替代污染严重且不可再生的化石燃料是满足当前日益增长的清洁能源需求和可持续发展的迫切需要。聚阴离子型橄榄石结构的磷酸铁锂(LiFePO_4)具有安全性高、循环寿命长,环保无毒害等优点,被广泛应用于大多数移动设备,尤其是当前快速发展的大型混合动力电动汽车和纯电动汽车。但是,LiFePO_4受自身电子导电性差、锂离子扩散系数低,实际振实密度较低以及能量密度相对不高等缺点,严重制约着该材料的应用空间。因此,针对以上问题,本论文前两部分研究了利用自然界中丰富可再生的生物质植酸作为磷源和结构导向剂,通过分步法和原位溶剂热法成功制备了碳包覆的纯相磷酸铁锂(LiFePO_4/C)和具有一定尺寸分布的单分散碳修饰的磷酸铁锂(C@LFP/G)复合微球。此外,针对LiFePO_4相对不高的能量密度,结合当前多元化设备对柔性电极材料的需求,本论文第叁部分通过静电纺丝法成功制备了具有一定柔韧性的由多孔纳米纤维组成的一体化自支撑LiFe_(0.8)Mn_(0.2)PO_4/C电极片。具体研究内容和结果如下:1、采用可再生的生物质植酸作为磷源,通过分步法成功制备了碳包覆的LiFePO_4/C。首先利用溶剂热法合成纯相LiFePO_4,再以葡萄糖作为碳源,对合成的LiFePO_4进行碳包覆。实验探究了不同溶剂热时间对产物结构形貌的影响,同时还探索了碳源的最佳添加量。电性能测试结果表明,当溶剂热时间为10 h,添加葡萄糖碳源的量为5 wt%(葡萄糖中碳的质量与LiFePO_4的质量比)时,制备的复合材料具有最好的电性能:在0.1 C放电电流密度下,放电比容量为155.7 mA h g~(-1),经过100次循环后容量几乎没有衰减且循环过程中材料的库伦效率接近100%。2、采用可再生的生物质植酸作为磷源和结构导向剂,通过一锅溶剂热法和随后的煅烧程序,原位合成了由葡萄糖衍生碳和石墨烯共修饰的大尺寸(5~12μm)多孔LiFePO_4(C@LFP/G)复合物微球。该微球是由随机嵌入或者分散的附有碳包覆LiFePO_4颗粒的石墨烯与碳包覆的LiFePO_4通过自组装的方式组成的。论文研究了加入不同剂量的植酸以及由葡萄糖衍生碳与石墨烯共修饰对材料的结构形貌和电化学性能的影响。实验结果表明,植酸的剂量在溶剂热过程中对自组装构建叁维球形形貌结构起着重要的作用,且当起始溶液中Li、Fe、P元素的摩尔比为3:1:3时,无论是否加入碳源均能形成球状形貌结构。葡萄糖衍生碳和石墨烯修饰结果表明,葡萄糖的加入能够有效地抑制LiFePO_4纳米颗粒的长大和阻止颗粒间的团聚,石墨烯的加入能够有效地构筑起叁维多空连通导电网络,因此二者对材料的结构和形貌具有协同作用。此外,根据实验结果,对不同结构形貌的组装过程提出了合理的解释。典型的大尺寸C@LFP/G复合微球显示了良好的电性能:在0.1 C电流密度下放电比容量达到163.7 mA h g~(-1),同时,既使各经过50圈的5 C和10 C大电流密度循环后,再次回到1 C循环到500圈,容量保持率依然能够达到97.8%且整个循环过程中库伦效率接近100%。3、采用廉价的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为碳源和一体化电极的结构骨架,清洁环保无毒无害的水作为溶剂,分别以七水合硫酸亚铁为铁源、一水合硫酸锰为锰源,磷酸为磷源和一水合氢氧化锂作为锂源,无需单独配置溶液,采用直接加入法成功配置了均匀无沉淀的澄清纺丝液。然后通过探究PVP的浓度、盐的浓度、纺丝湿度以及煅烧温度,成功制备了具有一定耐折度的一体化自支撑LiFe_(0.8)Mn_(0.2)PO_4/C复合电极片。该极片由多孔纳米纤维组成,无需集流体、粘结剂、导电剂与刷片工艺。被直接用来作为电池正极时,显示了良好的电性能:经过不同充放电电流密度循环后,充放电电流密度再回到1 C,其容量依然达到145.6 mA h g~(-1),而且经过长期大电流密度充放电循环后,容量不发生衰减。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
橄榄石型论文参考文献
[1].白宗尧,郑锋,吴顺情.碱金属掺杂橄榄石型NaFePO_4的第一性原理研究[J].厦门大学学报(自然科学版).2019
[2].朱广双.橄榄石型LiMPO_4/C(M=Fe、Mn)正极材料的制备及性能研究[D].河南师范大学.2018
[3].刘建.高性能橄榄石型LiFe_xMn_(1-x)PO_4正极材料制备及改性研究[D].郑州大学.2018
[4].蒋微微.橄榄石型锂离子电池正极材料的制备与性能研究[D].电子科技大学.2018
[5].张晓辉.橄榄石型磷酸盐系锂离子电池正极材料的制备及电化学性能研究[D].广西师范大学.2017
[6].黄悦.橄榄石型磷酸盐正极材料的合成与性能研究[D].长春理工大学.2016
[7].郭文凯.橄榄石型磷酸盐正极材料的合成工艺研究[D].昆明理工大学.2016
[8].冯耀华,吴利军.纯氢热还原法Fe~(3+)源制备橄榄石型LiFexMg_(1-x)PO_4[J].中国金属通报.2015
[9].严鹏,黄昭,吴晓燕,杨扬,何丹农.橄榄石型磷酸铁锂用于锂离子电池的研究进展[J].电源技术.2015
[10].张俊喜.电化学法合成橄榄石型NaFePO_4作为钠离子电池正极材料[C].第七届中国储能与动力电池及其关键材料学术研讨与技术交流会论文集.2015