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摘要：磷酸钴锂作为一种优秀的锂离子电池正极材料，开始受越来越多研究人员的重视。本文以氢氧化锂、四水合乙酸钴和磷酸二氢氨为原料，用水热法成功合成纯度较高和结构形态良好的磷酸钴锂。利用掺杂镍离子、钆离子和碳包裹的方法对磷酸钴锂进行改性探究，并利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等对合成样品的物相和形貌进行表征。结果表明，掺杂百分之十的镍离子在纯度和结构形态上表现更好。碳包裹的含量为百分之五时，产品纯度和结构表现效果较好。碳包裹含量为百分之八时，产品形态结构变化较大。掺杂钆离子的改性研究结果不理想。32928
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毕业论文关键词：磷酸钴锂；正极材料；晶体结构；水热法
Synthesis, Characterization and Performance of the Lithium Cobalt Phosphate
Abstract:LiCoPO4 as an excellent lithium ion battery cathode materials， have been attracted more and more attention of researchers．In this paper， using lithium hydroxide， cobalt acetate tetrahydrate and ammonium dihydrogen phosphate as raw materials,lithium cobalt phosphate with high purity，good structure and morphology was successful prepared by hydrothermal synthesis method．The as-prepared LiCoPO4 was surface-modified through the doping of nickel ion，gadolinium ions and a carbon-wrapped technique．The samples were characterized by XRD，SEM and so on．The results showed that the doping of nickel ion with the concentration of 10% leads to the purity and morphology better．When the carbon content is 5%， the better product purity and structure of the LiCoPO4 is obtained.With the carbon content increasing to 8%，the product morphology changed greatly.Modification of the LiCoPO4 by doping gadolinium ions is not ideal．
Key Words:Lithium cobalt phosphate；Cathode materials；Crystal structure；Hydrothermal method
目录
摘 要 1
引 言 2
1实验部分 3
1.1实验试剂 4
1.2实验仪器 4
1.3实验方法 4
1.4 LiCoPO4样品的合成 5
1.5 LiCoPO4样品掺杂Ni 5
1.6 LiCoPO4样品掺杂稀土元素Gd 6
1.7 LiCoPO4样品碳包裹 6
2结果与分析 7
2.1 LiCoPO4 XRD分析 7
2.2 LiCoPO4 样品SEM分析 8
2.3 掺杂Ni 后LiCoPO4的XRD分析 9
2.4 LiCoPO4 掺杂Ni 的SEM分析 10
2.5 掺杂Gd后LiCoPO4的XRD分析 12
2.6 碳包裹LiCoPO4的XRD分析 13
2.7 LiCoPO4 碳包裹 SEM分析 13
3 结 论 15
参考文献 15
致谢 18
磷酸钴锂的合成、表征及性能研究
引 言能源作为科学技术迅速发展和现代人类文明不断进步的重要支柱，其重要性不容小视。以石油为代表的不可再生能源的枯竭，像黑暗降临般正在逼近人们的生活，这真是一个可怕的问题。所以，本世纪我们迫切需要解决的最大的问题就是新能源和可持续能源的生产研究。能源问题是关键性的全球问题，倘若能源危机真的降临在地球上，那么显而易见的是，地球必定会自我毁灭。
近年来，高能量高密度和绿色环保的电化学储能体系变成了人们研究的重要方向，其中电池的研究也成为了人们研究新能源的焦点。电化学能源的开发与研究与新能源有着密切的关系，而且很多电化学能源能够与可再生能源相结合来发电配套使用。电化学能源也具有许多优点使其备受研究人员的关注，例如：无噪音污染，能量转化的高效率性，能量的高密度性，移动组合的随意便携性等特点。随着国防科技技术、空间技术、电子信息技术、以及近年来电动自行车和电动汽车的快速发展，使得人们对电化学能源尤其是高能二次电池能源的需求迅速增长。新型电源与传统电源相比，符合可持续发展的环保要求，具有更高的比能量，更便于携带，在这些新型电源中，就有锂离子电池的身影。