锂离子电池正极材料LiFePO4温度特性改善.pdf

《锂离子电池正极材料LiFePO4温度特性改善.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、堡直王皇池垂拯挝粒坠i里竺￡Q么g渔廑：眭能这董⑧论文作者签名：』茎l垒／一、指导教师签名：论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：答辩委员会主席；委员1：委员2：委员3：委员4：委员5：r。t、、，广。C．，，、·：‘，，～．L：j／7、暑。冀’心。史一、。≮苯，r’．／蔷．：专?A冬，-：兰蔗^：，皇卜迂．、。t～一，．●‘广．≈．～式i慕．，．／．‘，，参摹：≮I～I专名呻～＼r☆，、‘．●‘。^卜，誊，，i意．．．^々，：／0、^01．，，l-f二、，_～r、“．／．仆．、k一芦器．，文_矿夕6：pImprove

2、mentontemperaturecharactersofLiFeP04笸cathodematerialsforIithiumionbatteries⑧Auth。r’ssignature．2＆!堡芏幺Supervisor'ssignat一盈坦啦ExternalReViewers．二选Lj塑垒k——垒乒醴—一ExaminingCommitteeChairperson：欺压监圈丝￡ExaminingCommitteeMembers：Dateoforaldefence：丛垦￡坌h窆尘，2Q!!浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的

3、学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。／弋学位论文作者签名：／芩＼易签字日期：加／7年岁月弘日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝鎏态鲎有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝姿本堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传

4、播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：／1同易导师签名：签字日期：加"午；月Jo日签字日期：厂qr摘要随着电动汽车热潮的到来，锂离子电池正极材料的研究引起广泛关注。其中，LiFeP04正极材料以其优异的循环性能和安全性能而备受青睐，目前被认为是最有前途的动力锂离子电池正极材料。由于汽车的工作环境温度变化较大，故对正极材料的高、低温性能要求较高。本文针对电动汽车用锂离子电池工作环境的特点，分析了材料的高、低温性能特点，并采用新型碳源改善低温性能，采用新型碳源、增

5、加碳含量和Ni掺杂改善其低温、高温性能。研究内容可分为三部分：1．采用两步固相反应法，以聚丙烯为碳源合成了LiFeP04／C正极材料。发现制得的碳含量为1．01％的LiFeP04／C颗粒的结晶度较高，形貌良好，但碳包覆很不完整。．20oC环境下0．1C和lC倍率容量为79．4mAh／g、36．8mAh／g，放电电压显著降低，且平台逐渐消失。60oC、200次1C倍率循环后容量保持率为81．7％。2．以聚苯乙烯(PS)球为碳源合成碳完全包覆的LiFeP04／C正极材料，并探讨了不同碳含量对低温性能和高温循环性能的影响。聚苯乙烯纳米球呈单

6、分散，流动性好，在球磨过程中可以与锂源、铁源和磷源化合物粉末充分混合，干燥后均匀分布在前驱体颗粒表面。在300--400oC预烧过程中聚苯乙烯球体发生流变和部分裂解，使前驱体颗粒表面均匀包覆一层聚苯乙烯和非晶碳的混合物膜，在煅烧过程中可以抑制前驱体的团聚和磷酸亚铁锂颗粒的长大。以Ps球为碳源时，LiFeP04／C颗粒的形貌受碳含量影响较大，碳包覆量为1．37wt．％时，颗粒尺寸不均匀，形状不规则；随着碳含量增加至3．01wt．％和3．68wt．％，颗粒呈类球形，尺寸均匀，且碳包覆非常完整。在．20oC下碳含量为3．01％时材料综合性能

7、最佳，0．1C、1C放电容量分别为147．4mAh／g和78．1mAh／g，1C循环100次后容量保持率达99．9％。3．分析了PS球为碳源LiFeP04／C系列材料的高温(60oC)循环性能，结果表明的高温循环稳定性对碳含量十分敏感，即通过适当增加碳包覆量可以有效改善材料的高温性能。采用以葡萄糖为碳源，合成Ni掺杂的LiFeP04／C改性正极材料，并探讨了不同碳含量和Ni掺入量对材料高温循环性能的影响。以葡萄糖为碳源，碳含量对LiFeP04／C高温循环性能变化的影响与PS球为碳源时一致。Ni掺入对LiFeP04／C的高温循环稳定性有

8、一定的改善作用，但不如碳含量明显。关键词：锂离子电池；磷酸铁锂；高温循环；低温；碳含量；Ni掺杂AbstractCurrentresearchaboutelectricvehicleshasbroughtaboutthe