开题报告正式版

毕业设计（论文题目学生姓名朱应 学号 班级1071 完毕日 指导老师：杨学林GDP10%的速度发展，能源消耗急骤增加，环境、生态日益恶化。因此有了新能价格低廉，资源丰富；产品构造稳定，安全性能极佳；高温性能和热稳定性优于其它面体与两个FeO6八面体和一种PO4四周体共边，而PO4四周体则与一种FeO6八面体和相对金属锂的电压为3.4V，材料的理论比容量为170mAh/g。在材料中形成较强P2O2M水热法制备水热法是指在高温高压下，在水或者蒸汽等流体中进行的有关化学反映的总称。水水热合成法条件温和，是制备磷酸铁锂最优越的一种合成办法。普通是先将铁源和磷酸100℃下生成磷酸铁锂。T.Takuchi[1]用LiOH、4和H4H2O4为原料，在220℃时水热解决5h，用a2O3作还原剂以避免二价铁的氧化，而后在600℃用火花等离子体烧结5min，形成LiFeP4/C料性能的改善，特别是正极材料。现在研究最广泛的正极材料有LiCoO2、LiNiO2以及LMin2O4等，但由于钴有毒且资源有限，镍酸锂制备困难，锰酸锂的循环性能和高温性能差3]等因素，制约了它们的应用和发展。因此，开发新型高能便宜的正极材料对锂离映法、碳热还原法、微波合成法和脉冲激光沉积法；液相法涉及溶胶-凝胶法、水热合图2LiFePO41.1高温固相反映法4710216]300e解决5~10h(550~750℃)i等6]用LiCO3，FeC2O4·2H2O，(NH42HPO4合成了LiFePO4正极材料，在较低电流密度下初次放电可达125mAh/g。3.1.2等[7]以FePO4·4H2O和LiOH·H2O为原料，聚丙烯为还原剂，在氮氛围下500~800℃解决10h，合成的覆碳材料在0.1C及0.5C倍率下初次放电比容量分别为160mAh/g146.5mAh/g。张宝等[8]采用改善的碳热还原法，即以FeSO4·7H2O和NH4H2PO4为原料，采用液相沉淀法制备FePO4前驱体，然后将前驱体、Li2CO3及导电碳黑混合均匀，在Ar气的保护下分别在500、560、600、700和800℃下煅烧12h，合成LiFePO4。研究表明，而逐步增大。560℃样品在放电倍率为0.1C时的初次放电比容量为151mAh/g(0.1C)，而当放电倍率达成1C时，放电比容量为129mAh/g，且含有良好的循环性能。采用碳热3.1.3率高，加热温度均匀等优点，已经在许多陶瓷材料的合成中得以应用。李发喜等[9]采用Li2CO3和草酸亚铁(FeC2O4·H2O)，磷酸氢二氨((NH4)2HPO4)用微波炉合成LiFePO4，但是由于由于草酸亚铁(FeC2O4•H2O)不是微波接受体，因此选择活性碳作为Fe2+的氧化，制备出单相纯净LiFePO4，当合成时间为14min时，采用0.25C进行充放电，材料比容量能够达成96mA•h/g，与固相高温合成材料的比容量性能相称。微波合成含有3.1.42.1溶胶-入LiOH后加入柠檬酸，然后再将其加入到H3PO4中，用氨水调节pH值，加热至60℃得表面活性剂。Croce等[13]以Fe(NO33，H3PO4和LiOH为原料，添加质量分数1%的Cu3.2.2张俊玲[16]以量LiOH•H2O、FeSO4•7H2O、H3PO4为原料，加入少量的表面活性剂(预计产物量的2w%t，置于密封的釜体中升温至180℃保温4h，然后以预定降温速度进行冷却降温至100e下列，过滤、洗涤，样品于120℃下真空干燥2h，将所得粉体与15%葡萄糖混合，放入管式炉，N2保护下600℃保温2h，得碳包裹的LiFePO4/C复合材料。成果表明，在30℃的环境温度下，材料0.2C、1C和5C初次充放电比容量分别为157、152和136mA•h/g，通过35次5C倍率充放电循环后，比容量无衰减。3.2.3[16]分别以FeSO4·7H2O(分析纯)为铁源，以NH4H2PO4为磷源，以Li2CO3为锂源，先在一烧，在700℃下恒温18h，随炉冷却可得高密度含碳LiFePO4正极材料样品。张培新等[17]采用化学沉淀法制备了Mg2+、Al3+、Ti4+、V5+和Ni2+掺杂的磷酸铁锂，少量金属离子掺杂能有效地提高LiFePO4的大电流放电性能，其中Li12xTixFePO4、Li12xVxFePO4和Li12xNixFePO4以2C120mAh/g20次后容量保持率3.2.43.2.5Myung等[19]将LiNO3、Fe(NO33、(NH4)2HPO4溶于水中，得到的混合液与一种油相(Tween85和煤油混合物)混合得到均匀的水油型乳液。将上面得到的乳液滴在热煤油放电容量超出90mAh/g。这种合成办法的优点是反映物混合均匀，有效克制生成颗粒的3.2.6i2CO32O4和H4H2O4再加入一定量的蔗糖就能够得到前躯体，蔗糖作为碳源提供还原性氛围，空气作为载气LiFeP4/C呈球形但是结晶程度低，因此在600~900℃弱还原性氛围中的后期退火是必须环节，然而，在煅烧过程中的规则球形会有所变化。LiFePO4正极材料含有循环性能好、比容量高、安全性能好以及原料来源广、价格LiFePO4正极材料日益受到人们的关注，国内外有关其构造性能以及制备改性的研究已经获得了巨大的发展，但对其制备改性的研究仍将是后来研究的重点。XRDSEM研究路线在LiFePO4构造中，由于八面体之间的PO4四周体限制了晶格体积的变化，影响LiFeO6共边八面体网络，不能够形成电子导体，电子的传导只能通过Fe-O-Fe进行，使改善合成工艺。通过采用不同的原料，不同的合成办法制备粒径较小的的尺寸不是足够小的时候(﹤200nm)，要得到大电流、高容量的充放电性能仍比较困[22]AYamada等[23]通过对LiFePO4的特性进行研究发现，LiFePO4的禁带宽度为0.3eV，属于电子导电性。根据LiFePO4和FePO4中各元素的配位状况能够看出：由于脱锂后Fe-O键掺杂，需要考虑正极材料的构造稳定性，如掺杂锰，由于Mn3+的歧化反映，可能会减（1）1124日下达任务书，学习毕业设计（论文）（2）1126113阅读指定的参考资料及文献(5-10（3）213224（4）227513完毕毕业设计（论文）正文：即设计计算，建模编程、调试程序，绘图，（5）51425整顿毕业设计（论文）（6）52661教师批阅、评阅毕业设计（论文）（7）6467日：完毕时间：525电池测试的一整套仪器设备，重要涉及：MIKROUNA手套箱一台，CHI电化学工作站参考文赵灵智,汝强.锂离子电池材料的研究现状[J].广州化工,,37(4):3-SHUKLAAK.KUMARTP.Materialsfornext-generationlithiumbatteries[J].Current许寒,郭西凤,桑俊利,等.锂离子电池正极材料磷酸铁锂研究现状[J].无机盐工业,,41(3):5-8PADHIAK，NANJUNDASWAMYKS,GOODENOUGHJB.Phospho-olivinespositiveelectrodematerialsforrechargeablelithiumbatteries[J].Electrochemical CHIUKF,CHENPY.StructuralevolutionandelectrochemicalperformanceofLiFePO4/Cthinfilmsdepositedbyionizedmagnetronsputtering[J].Surface&CoatingsTechnology,,203:872-875。YAMADAA,CHUNGSC,HINOKUMAK.OptimizedLiFePO4forlithiumcathodes[J].JElectrochemSoc,,148(3)224-229 刘恒,周大利,张云,等.改善的固相法制备磷酸铁锂电池材料[J].四川大学学TAJIMIS,IKEDAY,UEMATSUK,etal.Enhancedelectrochemical,performanceofFePO4preparedbyhydrothermalreaction[J].SolidStateionics,,175(1/4):287-290。LIUJL,JIANGRR,WANGXY,etal.ThedefectchemistryofLiFePO4preparedbyhydrothermalmethodatdifferendifferentpHvalues[J].JournalofPowerSources,,194(1):CROCEF,EPIFANIOAD,HASSOUNJ,etal.AnovelconceptforthesynthesisofimprovedLiFePO4lithiumbatterycathode[J].ElectrochemSolid-StateLett,5(3):47-50HSUKF,TSAYSY,HWANGB.Synthesisandcharaeterizationofnano-sizedLiFePO4cathodematerialspreparedbyacitricacid-basedsol-gelroute[J].JournalofMaterialsChemistry,,14(17):2690-2695。林燕,高明霞,李玉凤,等.铁源对溶胶-LiFePO4/C影响[J].中国有色金属学报,,18(3):546-550ARNOLDG,GARCHEJ,HEMMERR,eta1.Fine-particlelithiumironphosphateLiFePO4synthesizedbyanewlow-costaqueousprecipitationtechnique[J].JPowerSources,,119:247-251。韩恩ft,冯智辉,魏子海,等.共沉淀法合成磷酸铁锂掺碳复合正极材料[J].业,,40(1):22-25BARKERJ,SAIDIMY,SWOYERJL.Lithiumiron(II)phosphoolivinespreparedbyanovelcarbothermalreductionmethod[J].ElectrochemSolid-StateLett,,6(3):53-55。杨绍斌,于川,邱素芬,等.正极材料磷酸铁锂的复合掺碳改性研究[J].电源技术658-661桑俊利，王巧娟，郭西凤.磷酸铁锂正极材料的合成与表征技术[J].40(2)：1326TakahashiM，TobishimaS，TakeiK，eta.lReactionbehaviorofLiFePO4asthecathodematerialsforrechargeablelithiumbatteries[J].SolidStateIonics，148(324)：ProsiniPP，LisiM，ZaneD，eta.lDeterminationofthechemicaldiffusioncoefficientoflithiuminLiFePO4[J].SolidStateIonics，148：3517223.MichH，CaoGS，ZhZhaoXB.Low2cost，one2stepprocessforsynthesisofcarbon2coatedLiFePO4cathode[J].MaterialsLetters，59：127230. 张宝，李新海，朱炳权，等.沉淀碳热还原联正当制备橄榄石磷酸铁锂[J].中国有16(8)：144529.李发喜，仇卫华，胡环宇，等.微波合成锂电池正极材料LiFePO4电化学性能[J].29(6)：34628。IriyamaY，YokoyamaM，YadaC.eta.lPreparationofLiF