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摘要LiFePO4是一种优良的锂离子电池正极材料。本研究采用水热反应制备LiFePO4。通过X射线，循环伏安，以及交流阻抗。结果表明，碳的添加改善了其电化学性能。我们分别选取蔗糖、葡萄糖、柠檬酸铵和草酸作为碳源，通过水热法制得四种不同的碳掺杂LiFePO4样品。实验表明，以葡萄糖为碳源制得的样品，220℃条件下的电化学性能最优异。19691
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毕业论文关键词：磷酸铁锂；水热合成；煅烧；碳源；材料表征
Effect of carbon on electrochemical performance of LiFePO4 materials
Abstract
LiFePO4 is a kind of excellent cathode materials for lithium ion batteries. This study adopts the hydrothermal synthesis of LiFePO4. The morphology and properties of the as-prepared samples were characterized by X-ray diffraction,electrochemical impedance spectroscopy and galvanostatic charge-discharge measureements.The addition of carbon does not affect the structure of LiFePO4,but improve its electrochemical performances.We selected sucrose, glucose, ammonium citrate and oxalate as carbon source by hydrothermal method four kinds of carbon doped LiFePO4 samples.Experiments show that, using glucose as carbon source, which under the condition of 220 ℃ has the most excellent electrochemical performance.
Keywords: Lithium iron phosphate; hydrothermal synthesis; calcination; carbon content; material characterization
目录
目录 1
1. 绪论 1
1.1 锂离子电池简介 1
1.1.1 研究的背景 1
1.1.2 研究的意义 3
1.2 研究的主要内容 3
1.2.1 锂离子电池的特性 3
1.2.2 锂离子电池的组成与工作原理 4
1.2.3 LiFePO4的基本结构 5
1.2.4 LiFePO4的制备方法 5
1.2.5 LiFePO4的改性研究 6
1.2.6 材料的表征方法 7
1.2.7 LiFePO4的充放电原理和电化学性能 9
2 实验部分 10
2.1 实验药品 10
2.2 实验设备及仪器 11
2.3 水热法简介 13
2.4 LiFePO4粉体材料的制备 13
2.4.1 样品1的制备 13
2.4.2 样品2的制备 13
2.4.3 样品3的制备 14
2.4.4 样品4的制备 14
2.5 电极制作 14
2.6 材料的表征方法 14
2.6.1 交流阻抗 14
2.6.2 循环伏安 15
2.6.3 X射线粉末衍射（XRD） 15
3 结果与讨论 15
3.1 X射线衍射图谱分析 15
3.2 循环伏安曲线 16
3.2.1 样品1循环伏安曲线分析 16
3.2.2 样品2循环伏安曲线分析 17
3.2.3 样品3循环伏安曲线分析 19
3.2.4 样品4循环伏安曲线分析 22
3.3 电化学性能的比对 24
4 结论与展望 27
1. 绪论
全球经济的飞速发展伴随着对资源的消耗日益加剧，对生存环境的不断破坏，导致能源危机日益严重，已成为世界各国发展讨论的主要议题之一。随着全球一次性能源日益枯竭,加速发展新能源与可再生能源产业已成为国际共识,同时也是我们面对环境危机、能源危机、培育新经济增长点的必然选择。世界各国都在不断加大对新能源与可再生能源的开发和利用,发展新能源与可再生能源产业己成为世界各国提振经济、提升国家实力以及应对金融危机的重大举措。在我国“十二五”期间,新能源、新材料、新能源汽车等成为战略性新兴产业，近年来，世界各国的汽车厂家纷纷推出各种新能源汽车，其中以纯电动汽车和混合动力汽车居多。世界各国对发展电动汽车或者混合动力汽车非常重视，用电池驱动汽车成为了汽车行业的一个共识,作为新能源产业重要组成部分的锂离子电池行业,其前景非常光明。