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摘要LiFePO4作为锂离子电池正极材料具有比容量高、合成原料价格低廉、环境友好、循环性能及安全性能优良等优点。是下一代锂离子电池正极材料的首选。然而导电性(电子导电性和离子导电性)差和 Li+的扩散速率低、高倍率充放电性能差阻碍了LiFePO4的应用。31104
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本论文采用水热法制备 LiFePO4，选取水热时间这个最为重要的参数进行调控，以制备结晶性好、纯度高的 LiFePO4。采用 XRD、电化学工作站等测试分析，发现水热条件在 180℃、10h 下，制备得到的 LiFePO4的结晶性最好、纯度最高。并进一步探讨了不同时间下，水热法制备 LiFePO4的合成机理及生长机理。
毕业论文关键词：锂离子电池，LiFePO4 ，水热反应
Abstract
With the high specific capacity, low cost, environment friendly, the excellent cycling performance and the fine safety, LiFePO4 was considered to be the first alternative to as cathode material of the next generation of lithium-ion battery. However, the conductivity (electronic conductivity and ionic conductivity, the Li+ diffusion rate, and the high rate charge and discharge performances of LiFePO4 were so poor. All of the problems of LiFePO4 obstructed the way for the commercialization.
We used hydrothermal reaction to get LiFePO4 with good crystalline and high purity was prepared by suitable hydrothermal temperature and hydrothermal time via hydrothermal in this thesis. The performances of LiFePO4 were studied and analyzed by XRD, and Electrochemical workstation. The best crystalline and purity of LiFePO4 was got under 180℃ and 10h by hydrothermal reaction. The synthesis mechanism and the growth mechanism were further investigated under the different hydrothermal temperature and the different hydrothermal temperature time.
Key words: Lithium-ion battery，The water thermal response, LiFePO4
目录
1文献综述 1
1.1 引言 1
1.2 锂电池的发展和现状 1
1.3 锂电池的工作原理 2
1.4 LiFePO4的充放电机理 3
1．5 LiFePO4的改性研究 4
1.5.1 表面包覆导电材料 5
1.5.2 掺杂改性研究 6
1.5.3细化颗粒 6
2 设备试剂 7
2.1实验试剂 7
2.2实验仪器 8
3.实验方法 13
3.1 拟采取实验方案 13
3.1.1实验方案 13
3.1.2拟采取实验步骤 13
3.2 实际实验方案和步骤 14
3.2.1 试样制备 14
3.2.2 性能检测 15
4数据分析 16
4.1 XRD图分析 16
4.1 样品电化学性能分析 17
5结论 27
6展望 28
致谢 29
参考文献 29
1.文献综述
1.1 引言
化学电源也称电化学电池，是一种将化学能直接转变成电能的装置。在国民经济、科学技术、军事和日常生活等方面均获得了广泛的应用。到21世纪，化学电源与人类社会生存和发展的关系更为密切，可持续发展是人类共同的愿望和奋斗目标。
目前，化石燃料和矿物资源日益缺乏，形势严峻，能源安全面临着严重挑战。常规能源燃烧时，会放出 SO2、CO2、CO、NO、NOX等对环境有害的气体，随着能源的不断消耗，CO2释放量的增长，导致气候变暖，严重威胁着人类赖以生存的环境。21 世纪，解决能源短缺和环境污染问题，是世界各国以及科技界面临的严峻挑战，各种高性能化学电源将在人类未来社会中发挥它重要的作用。
与其他充电电池相比较，锂离子电池具有高电压、高比能量、长寿命、无记忆效应、环境友好、自放电率低等优点[1]，在其诞生后的短短数年内迅猛发展，在许多领域取代传统电池（铅酸蓄电池、镍镉电池和镍氢电池等）[2]。作为一类新兴的化学电池，锂离子电池可用于数码相机、手机、笔记本电脑及各种便捷式小型电器，也可用于潜艇、航天、航空领域，并逐步在电动汽车动力领域应用。在全球能源与环境问题日益严峻的现状下，交通工具动力纷纷改用储能电池或油电混合系统，锂离子电池被认为是高容量、大功率动力电池的不二选择。