锂离子电池磷酸锰锂正极材料的制备和电化学性能的研究

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1、5.4.2.3交流阻抗测试.................................................................645.5本章小结...............................................................................................65第六章结论.................................................................................

2、.......................66参考文献..............................................................................................................68发表论文和参加科研情况说明..........................................................................74致谢......................................

3、........................................................................75IV万方数据第一章绪论第一章绪论1.1前言二十一世纪，随着科学技术和人类社会的飞速发展，人们对能源的需求越来越大，同时国际高油价也刺激了科学家们对新能源研究的热情。近年来，人们越来越重视风能、太阳能等可再生能源，但这些能源自身的特点决定了其只能是间歇性使用。因此，高效的能源存储设备的开发成为研究的又一热点。其中化学电源是一种重要的化学能量储存装置。作为传统的化学电源如铅酸电池、镍镉电池，由

4、于能量密度低，环境污染等问题，不能满足市场的需要。人们对体积小、功率大、重量轻、容量大以及具有优异的循环性能和高水准的环保型电源的需求越来越大，近年来，普遍关注的锂离子二次电池得到了快速发展，它是绿色高能化学电源中的佼佼者。锂离子电池是新一代的绿色能源可充电电池，是20世纪90年代初在锂二次电池的基础上快速发展起来的新型电源体系。新型电源体系具有高工作电压、高能量密度、好的循环性能、自放电小和无记忆效应等独特功能，而且性价比高，在移动电子终端如笔记本电脑、平板电脑、手机、摄像机以及武器装备和其他设[1]备领域占据主导地位，其有广阔的应

5、用前景。锂离子电池的主要构成材料包括正负极材料、电解液和隔膜。在一般情况下，[2]正负极材料在锂离子电池产品的组成中占据最重要的位置，Broussely等人在对正负极材料的比容量对锂离子电池比能量的影响中提到：在保持材料物化性能以及活性物质反应电势基本不变的前提下，每当正极材料的比容量提高20mAh/Kg，电池的比能量提高大概是15mAh/Kg；而对负极材料来说，每当材料比容量提高20mAh/Kg，电池的比能量只提高了3mAh/Kg左右。这样看来，正极材料的好坏，对锂离子电池产品的最终性能指标有着更为直接的影响。同时在电池成本中，正极

6、材料所占的比例大约是40％，相对来讲，这个比例已经很高了。由此看来，锂离子电池正极材料已经成为了高性能锂离子电池发展的制约瓶颈。因此，对锂离子电池正极材料研究对锂离子电池的发展具有十分重要的意义。1万方数据第一章绪论1.2锂离子二次电池概述1.2.1锂离子电池的发展历史锂离子电池的研究最早可以追溯到二十世纪六十年代，当时发生的石油危机促使人们去寻找可替代的新的能源。当时研究的重点主要是以金属锂及其合金为负极的锂二次电池体系。但是锂二次电池因为安全问题限制了其发展。因为环保问题越来越突出，镉、铅等有毒金属的使用也受到限制，这也促进了锂二

7、次电池的发展。锂离子电池作为新一代的二次电池，自从问世以来在各个领域发展的很迅速，[3]已经得到了广泛应用。目前，锂离子电池在电动车中的应用具有很大的潜力。1998年我国的锂离子电池开始起步，发展到现在，已成为目前世界上最大的锂离子电池生产国之一。在“十一五”期间，国家又将“节能与新能源汽车”列为[4]“863计划”重大专项，动力电池系统成为其中重要的研发内容。提高汽车产业竞争力、保障能源安全和发展低碳经济的重要途径之一是发展电动汽车，未来五年将是电动汽车研发与产业化的战略机遇期。“十二五”期间，国家科技计划加大努力，继续支持电动汽车

8、科技创新，组织电动汽车科技发展专项规划并实施。这都将会刺激锂离子电池的发展。1.2.2锂离子电池的工作原理一个锂离子电池主要由正极、负极、电解液及隔膜组成，外面加上正负极引线，安全阀，PTC（正温度控制端子），电池壳等。