摘要 | 第4-5页 |
Abstract | 第5页 |
第一章 文献综述 | 第10-26页 |
1.1 引言 | 第10页 |
1.2 锂离子电池的发展 | 第10-12页 |
1.3 锂离子电池的组成与工作原理 | 第12-14页 |
1.4 锂离子电池的正极材料及其特性 | 第14-18页 |
1.4.1 几种典型的锂离子电池正极材料 | 第15-18页 |
1.4.1.1 钴基正极材料 | 第15-16页 |
1.4.1.2 镍基正极材料 | 第16-17页 |
1.4.1.3 锰基正极材料 | 第17页 |
1.4.1.4 铁基正极材料 | 第17-18页 |
1.5 橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO_4)化合物 | 第18-24页 |
1.5.1 LiFePO_4的结构和性质 | 第18-19页 |
1.5.2 磷酸铁锂的电化学特性 | 第19-20页 |
1.5.3 磷酸铁锂的制备方法 | 第20-23页 |
1.5.3.1 高温固相法 | 第20-21页 |
1.5.3.2 水热法 | 第21页 |
1.5.3.3 微波合成法 | 第21-22页 |
1.5.3.4 溶胶-凝胶法 | 第22页 |
1.5.3.5 液相氧化还原法 | 第22页 |
1.5.3.6 机械化学活化法 | 第22-23页 |
1.5.3.7 共沉淀法 | 第23页 |
1.5.4 存在的问题与改进 | 第23-24页 |
1.5.4.1 包覆 | 第23-24页 |
1.5.4.2 掺杂 | 第24页 |
1.6 本论文的研究目的与工作 | 第24-26页 |
第二章 实验设备及实验方法 | 第26-34页 |
2.1 引言 | 第26页 |
2.2 实验设备 | 第26-28页 |
2.2.1 密闭惰性气氛箱式电阻炉 | 第26页 |
2.2.2 真空干燥箱 | 第26页 |
2.2.3 对辊轧机 | 第26页 |
2.2.4 电池程控测试仪 | 第26页 |
2.2.5 电子扫描显微镜 | 第26页 |
2.2.6 手套箱 | 第26-27页 |
2.2.7 Model 273A Potentiostat/Galvanostat及Model 5210 Dual Phase Lock-in Amplifier | 第27页 |
2.2.8 X-射线衍射仪 | 第27页 |
2.2.9 直流四探针电导率测试仪 | 第27页 |
2.2.10 液压式万能试验机 | 第27页 |
2.2.11 行星式球磨机 | 第27页 |
2.2.12 高精度万分之一天平 | 第27-28页 |
2.3 实验方法 | 第28-34页 |
2.3.1 XRD分析法 | 第28页 |
2.3.2 扫描电镜(SEM)分析 | 第28页 |
2.3.3 双电极模拟电池测试材料的比容量和循环性能 | 第28-29页 |
2.3.4 充放电性能测试制度 | 第29页 |
2.3.5 粉末微电极循环伏安法 | 第29-31页 |
2.3.6 LiFePO_4的交流阻抗研究 | 第31-33页 |
2.3.7 振实密度的测量 | 第33页 |
2.3.8 四探针法测量电导率 | 第33-34页 |
第三章 橄榄石型LiFePO_4的固相合成与表征 | 第34-54页 |
3.1 引言 | 第34页 |
3.2 磷酸铁锂的制备工艺 | 第34-35页 |
3.3 LiFePO_4的固相反应历程 | 第35-37页 |
3.4 LiFePO_4样品的物相确定和形貌表征 | 第37-39页 |
3.5 温度对LiFePO_4电化学性能的影响 | 第39-42页 |
3.6 磷酸铁锂的循环性能 | 第42-43页 |
3.7 LiFePO_4的循环伏安研究 | 第43-49页 |
3.8 LiFePO_4的交流阻抗研究 | 第49-53页 |
3.8.1 LiFePO_4电极表面经历的物理化学过程 | 第49-50页 |
3.8.2 等效电路图中可能出现的元件 | 第50-53页 |
3.9 本章小节 | 第53-54页 |
第四章LiFePO_4的改性研究 | 第54-65页 |
4.1 引言 | 第54页 |
4.2 碳的前驱体的选取原则 | 第54-55页 |
4.3 碳的前驱体的选取 | 第55-56页 |
4.4 以Pc为碳前驱体合成LiFePO_4/C复合材料的工艺优化 | 第56-64页 |
4.4.1 正交实验设计 | 第56-61页 |
4.4.2 正交实验的数据分析及工艺条件的优化 | 第61-64页 |
4.4.2.1 焙烧温度对产物的影响 | 第61-62页 |
4.4.2.2 煅烧时间对产物的影响 | 第62页 |
4.4.2.3 锂铁配比(Li:Fe)对产物的影响 | 第62页 |
4.4.2.4 Pc加入量对产物的影响 | 第62-64页 |
4.5 本章小节 | 第64-65页 |
第五章 碳包覆对LiFePO_4的电化学性能与物理性能的影响 | 第65-83页 |
5.1 引言 | 第65页 |
5.2 碳包覆对LiFePO_4的电化学性能的影响 | 第65-69页 |
5.3 LiFePO_4/C复合材料的物相分析 | 第69-70页 |
5.4 LiFePO_4/C复合材料的形貌分析 | 第70页 |
5.5 LiFePO_4/C复合材料的循环伏安研究 | 第70-74页 |
5.6 LiFePO_4/C复合材料的交流阻抗分析 | 第74-75页 |
5.7 电导率测试 | 第75-76页 |
5.8 碳包覆对LiFePO_4/C复合材料的物理性能的影响 | 第76-81页 |
5.8.1 煅烧温度对LiFePO_4/C的振实密度的影响 | 第76-77页 |
5.8.2 碳前驱体加入量对LiFePO_4/C的振实密度的影响 | 第77-78页 |
5.8.3 保温时间对LiFePO_4/C复合材料振实密度的影响 | 第78页 |
5.8.4 以Fe_3O_4为铁源合成的复合材料对产品振实密度的影响 | 第78-80页 |
5.8.5 团聚体的产生对体积能量密度的影响 | 第80-81页 |
5.8.5.1 团聚体产生的原因 | 第80-81页 |
5.8.5.2 团聚体的存在对材料的影响 | 第81页 |
5.8.5.3 团聚的控制方法 | 第81页 |
5.9 本章小结 | 第81-83页 |
第六章 结论与展望 | 第83-85页 |
6.1 论文结论 | 第83-84页 |
6.2 论文展望 | 第84-85页 |
参考文献 | 第85-93页 |
致谢 | 第93-94页 |
攻读硕士学位期间发表的论文 | 第94页 |