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《哈尔滨工业大学》 2011年
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静电纺丝法制备磷酸盐系锂离子电池正极材料

杨永斌  
【摘要】:伴随着科技的不断进步,能源与环境问题日趋严重,这就对电池产业提出了更高的要求。锂离子电池因其具有的良好的电池性能和绿色环保特性而备受推崇。现在锂离子电池发展的关键就是正极材料。磷酸盐系正极材料凭借其电化学性能良好、结构稳定、安全性好、价格低等优点而引起了广泛关注。磷酸盐系正极材料的电子导电率和离子导电率均较低,这是限制其进一步发展的最大阻碍。 本文对锂离子电池的情况进行了概述并对锂离子电池正极材料的发展现状及存在问题进行了详细评述。研究了使用静电纺丝法制备磷酸盐系锂离子电池正极材料的工艺条件,并对所得的磷酸铁锂和磷酸钒锂材料通过SEM、XRD和电化学测试等手段对材料的表面微观形貌、晶体结构和电化学性能等进行了考察。 采用静电纺丝法制备了LiFePO_4/C和掺杂石墨的LiFePO_4/C纳米材料。通过调整无机盐和聚乙烯吡咯烷酮的含量配制了多种前驱液,获取了多种纺丝材料。通过烧结后的SEM测试结果来看,PVP的量对于材料的棒状形貌保持有很重要的作用。掺杂石墨首先可以提高纺丝效果,其次可以大幅度提高材料的电子电导。另外通过加入光照加热的手段来减少材料的胶粘现象,通过这一手段制备出的材料的首次放电容量达到了154mAh/g。 采用静电纺丝法制备了Li_3V_2(PO_4)_3/C纳米材料。通过不断调整确定了基础的前驱液配制方案,并在此基础之上进行了大量的改进工作。从烧结材料的SEM图像来看,材料的形貌从最初的块状形貌变为了小的颗粒,但始终无法形成棒状形貌。 采用静电纺丝法制备了LiFe_xV_(1-x)PO_4和LiFePO_4/Li_3V_2(PO_4)_3的同轴复合材料。从SEM结果来看,LiFe_xV_(1-x)PO_4材料的形貌基本为良好的棒状形貌,掺杂后材料的电化学性能有了明显提升。同轴复合材料在形貌上则是不规则的,为棒状和小颗粒相互粘连的。这种材料的循环伏安曲线同时存在着LiFePO_4和Li_3V_2(PO_4)_3的氧化还原峰,说明两种材料都形成了完整的晶形。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM912.9

【参考文献】
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1 赵中琴;吴中友;杨武保;刘鑫;江卫军;;一种新型硅碳复合薄膜材料作为锂离子二次电池负极材料的研究(英文)[J];北京大学学报(自然科学版);2006年S1期
2 廖文明;戴永年;姚耀春;易惠华;熊学;;4种正极材料对锂离子电池性能的影响及其发展趋势[J];材料导报;2008年10期
3 葛昊;李宁;黎德育;;锂离子电池负极材料Li_4Ti_5O_(12)的研究进展[J];稀有金属材料与工程;2007年S3期
4 任学佑;锂离子电池及其发展前景[J];电池;1996年01期
5 田志宏;赵海雷;王治峰;仇卫华;;改善Li_4Ti_5O_(12)倍率性能的研究进展[J];电池;2008年03期
6 梁英;饶睦敏;蔡宗平;赵灵智;李伟善;;锂离子电池正极材料LiMn_2O_4改性研究进展[J];电池工业;2009年01期
7 蔡金书;黄令;柯福生;孙世刚;;纳米Sn-Co/石墨复合材料的制备、结构和电化学性能[J];电化学;2009年01期
8 赵煜娟,夏定国,刘庆国;锂离子蓄电池正极材料LiNi_(0.85)Co_(0.1)M_(0.05)O_2的合成及性能[J];电源技术;2003年05期
9 刘素琴;李世彩;黄可龙;;Li_3V_2(PO_4)_3/C复合正极材料的制备与性能[J];电源技术;2007年06期
10 滕祥国;赵永涛;武增华;席靖宇;邱新平;陈立泉;;温度对钒电池性能的影响[J];电源技术;2009年07期
【共引文献】
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1 梁伟;王建华;卢刚;;基于BQ24032的锂电池充电管理电路设计[J];兵工自动化;2010年06期
2 张欣;唐致远;滕国鹏;李中延;;锂离子电池LiFePO_4新型合成方法及改性研究[J];材料导报;2008年S1期
3 陈西知;吴秋芳;马新胜;;纳米材料在锂电池正极材料中应用的研究进展[J];材料导报;2010年21期
4 王录娥;任旭梅;吴峰;;锂离子电池C-Sn-金属复合负极材料的研究进展[J];材料导报;2011年17期
5 高军;张焱;施利勇;史鹏飞;庄大高;张栋;;LiFePO_4电池电解液体系研究进展[J];材料导报;2011年23期
6 乐斌;唐子龙;张中太;;LiFePO_4固相碳热合成法研究[J];稀有金属材料与工程;2007年S1期
7 徐睿;唐子龙;李俊荣;张中太;;(LiFePO_4-AC)/Li_4Ti_5O_(12)混合电池的系统优化[J];稀有金属材料与工程;2009年S2期
8 毛永志,贾铮,张翠芬;无汞二次碱锰电池缓蚀剂的研究[J];电池;1996年06期
9 任学佑;锂离子电池的新进展[J];电池;1997年04期
10 任学佑;稀有金属在电池工业中的应用[J];电池;1998年02期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程龙飞;;调整城市能源结构 改善区域空气质量[J];环境科学与管理;2007年10期
2 杨儒,李敏,胡天斗,谢亚宁,刘涛;锂离子电池正极材料LiNi_xCo_(1-x)O_2局域结构的研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2002年02期
3 高玲,仇卫华,赵海雷;Li_4Ti_5O_(12)作为锂离子电池负极材料电化学性能[J];北京科技大学学报;2005年01期
4 李发喜,仇卫华,胡环宇,赵海雷;微波合成锂离子电池正极复合材料LiFePO_4/C电化学性能[J];北京科技大学学报;2005年01期
5 刘叶志;;能源结构调整的税收政策选择[J];山东工商学院学报;2009年01期
6 任志国;冉龙国;;磷酸铁锂电池材料研究进展[J];船电技术;2009年11期
7 麦立强,邹正光,陈寒元;锂离子电池正极材料的研究进展[J];材料导报;2000年07期
8 井新利,王杨勇,张东华;二氧化硅/聚苯胺复合粒子的制备与性能[J];材料工程;2004年01期
9 宋桂明,王玉金,郭英奎,周玉,周文元;锂离子电池正极材料LiNi_(0.5)Co_(0.5)O_2制备与电化学性能[J];稀有金属材料与工程;2001年04期
10 卢俊彪,张中太,唐子龙,郑子山;一种新型的锂离子电池正极材料——LiFePO_4[J];稀有金属材料与工程;2004年07期
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1 李岚;首创纳米新型擦布开发成功[N];中国纺织报;2009年
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2 张志华;静电纺丝法制备有序荧光微纳米纤维及气敏器件的研究[D];青岛大学;2013年
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4 侯建梅;静电纺丝法制备多元氧化物纤维[D];浙江大学;2010年
5 张小强;静电纺丝法制备一维纳米复合材料[D];浙江理工大学;2012年
6 杨永斌;静电纺丝法制备磷酸盐系锂离子电池正极材料[D];哈尔滨工业大学;2011年
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