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聚多巴胺包覆改性锂离子电池正极材料LiFePO₄的研究

作　者: 邓立
导　师: 解孝林
学　校: 华中科技大学
专　业: 化学工艺
关键词: 锂离子电池磷酸铁锂包覆改性聚多巴胺
分类号: O614.111
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 29次
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内容摘要

磷酸铁锂（LiFePO₄）以其丰富的原料资源、高比能量、较高且稳定的工作电压以及良好电化学稳定性和安全性等特点，将成为电动汽车动力电池以及电网储备电池正极材料的首选，但是其较低的电子电导率和锂离子扩散速率限制了其在这些领域的广泛应用。本文通过利用聚多巴胺这种有很强粘附性和一定还原性的仿生聚合物，将其包覆在LiFePO₄粒子表面，使用FT-IR、UV、XRD、TEM、FSEM对其结构和形貌进行表征，利用恒流充放电测试其充放电性能和循环性能。研究结果表明：在0.1mg/mL多巴胺弱碱性水溶液（pH=8.5）中处理后的LiFePO₄，其循环性能略有提高，0.5mg/mL以上浓度处理后的LiFePO₄表面有均匀包覆，包覆层厚度约在10nm。在Ar/H₂（95/5）混合气体氛围700℃煅烧已包覆有聚多巴胺的LiFePO₄，烧结后在0.2C倍率的电流密度首次放电比容量比未煅烧有较大提高。LiFePO₄与5wt.%纳米银物理共混的电极材料在0.1C倍率电流密度的首次放电比容量为136mAh/g，60℃包覆纳米银后的LiFePO₄电化学性能没有得到改善，主要是纳米银的包覆均匀性有待进一步解决。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
1 绪论  7-21
  1.1 引言  7-8
  1.2 锂离子电池概述  8-11
  1.3 锂离子电池正极材料  11-13
  1.4 LiFePO_4的结构和性能  13-15
  1.5 LiFePO_4的改性研究  15-20
  1.6 选题依据和研究内容  20-21
2 实验部分  21-30
  2.1 引言  21
  2.2 材料制备  21-25
  2.3 材料的结构表征  25-26
  2.4 材料的电化学性能表征  26-30
3 结果与讨论  30-51
  3.1 聚多巴胺包覆 LiFePO_4  30-40
  3.2 煅烧聚多巴胺包覆 LiFePO_4  40-44
  3.3 聚多巴胺还原纳米银包覆 LiFePO_4  44-51
4 全文总结  51-52
致谢  52-53
参考文献  53-58

聚多巴胺包覆改性锂离子电池正极材料LiFePO4的研究

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