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3.3 片状磷酸铁锂纳米材料的制备与表征 22
3.3.1 实验 22
3.3.2片状磷酸铁锂纳米晶体的表征分析 23
3.4 自组装结构磷酸铁锂纳米材料的制备与表征 26
3.4.1 实验 26
3.4.2 自组装结构的片状磷酸铁锂纳米材料的表征分析 26
3.5 本章小结 28
4. LiFePO4的电化学性能研究 29
4.1引言 29
4.2 实验 29
4.2.1 手套箱 29
4.2.2 电池测试体系 31
4.2.3．电化学性能测试 32
4.3 不同碳含量对电化学测试结果的影响 33
4.4 不同形貌对电化学性能的影响 34
4.5 本章小结 35
5. 总结和展望 36
5.1 结论 36
5.2 展望 36
致 谢 38
参考文献 39
1.绪论
1.1 引言
随着人类社会的发展，科学技术不断提高，能源和环境成为了21世纪我们面对的两个主要问题。传统的化石燃料不可再生，并且会带来空气污染，气候变化等环境问题。因此，开发清洁可再生新能源的课题担负了重要的使命，成为了人们关注的热点。
能量的储存问题是该课题的重要部分。电力作为被广泛使用的二次能源形式，也将是清洁能源的重要载体。人们对可以为电子产品、交通工具提供电力的储能手段的需求越来越迫切。锂离子二次电池可以同时满足储存电力和便携可移动的要求，具有巨大的应用潜力和商业价值。相对于传统的镍锡电池、镍氢电池，锂电池具有高能量密度、高工作电压、无记忆效应、环保安全等优越特性。近年来，锂电池在移动手机，笔记本电脑等数码产品中应用广泛，产量飞速增长。但是与其在低功率电子产品上的广泛应用相比，高功率、大容量锂电池尚未获得大规模的商业应用。这其中，寻找合适的锂电池正极材料是一个瓶颈。另外，对于锂电池来说，其性能的提高和成本的降低，很大程度上依赖于其正极材料的成功应用[1]。因而相关正极材料的研发工作是锂离子电池研究的重点。
磷酸铁锂是一种有巨大潜力的锂电池正极材料，价格低廉，环境友好，性能优良，可以满足人们对锂电池安全性，稳定性的要求，而且充放电压较高[2]，容量和能量密度较大。有望成为一种大型高功率动力性锂电池的正极材料，突破电动力交通工具研究发展的瓶颈，是一种很有研究意义与应用价值的材料。
1.2 锂电池的工作原理与特点
锂离子电池是在以金属锂及其合金为负极的锂二次电池基础上发展来的。在锂离子电池中，正极是锂离子嵌入化合物，负极是锂离子插入化合物。在放电过程中，锂离子从负极中脱插，向正极中嵌入，即锂离子从高浓度负极向低浓度正极的迁移；相反，在充电过程中，锂离子从正极中脱嵌，向负极中插入。这种插入式结构，在充放电过程中没有金属锂产生，避免了枝晶，从而基本上解决了锂离子电池的安全问题。在充放电过程中，锂离子在两个电极之间来回的嵌入和脱嵌，它的工作原理如图1.1所示。
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