乙二醇溶胶凝胶法制备锂离子电池正极材料LiMnPO4

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1、教学单位化学化工学院学生学号200992074022编号本科毕业论文（设计）题目乙二醇溶胶凝胶法制备锂离子电池正极材料LiMnPO4学生姓名　罗彦佳专业名称　化学工程与工艺指导教师　窦树梅（博士）2013年5月27日目录摘要1ABSTRACT11前言31.2锂离子电池正极材料简介41.2.1层状材料结构体系41.2.2尖晶石型正极材料LiMn2O461.3LiMnPO4的结构及电化学特性71.4LiMnPO4的充放电机理及其商业化进展82磷酸锰锂正极材料的制备92.1实验所需仪器及药品92.2实验步骤92.3实验

2、流程113实验结果与讨论123.1LiMnPO4的电化学性能的研究123.1.1煅烧温度对产物充放电性能的影响123.1.2络合剂的量对充放电性能的影响143.2实验总结15参考文献17致谢19乙二醇溶胶凝胶法制备锂离子电池正极材料LiMnPO4及其电化学性能研究罗彦佳交稿日期：2013-5-27指导老师：窦树梅作者简介：罗彦佳（1989-），女，陕西榆林人，化学化工院2013届毕业生（宝鸡文理学院化学化工学院陕西宝鸡721007）摘要：LiMnPO4具有较高的电极电势，能量密度和较好的电化学稳定性，是最有价值的

3、锂离子电池正极材料之一。本文以乙二醇为络合剂,采用溶胶-凝胶法制备LiMnPO4，分析了煅烧温度、络合剂的量不同对产物性能的影响。电化学测试表明：样品存在4.7V附近的电压平台;在700oC下合成样品的电化学性能最好，首次放电比容量达到25.078mAh/g，经10次循环后,容量保持在15.021mAh/g。关键词：正极材料;LiMnPO4;锂离子电池;溶胶-凝胶法;乙二醇SynthesisandelectrochemicalperformancestudyofLiMnPO4ascathodematerialfo

4、rLi-ionbatterieswithsol-gelmethodLuoYanjia(Collegeofchemistryandchemicalengineering,BaojiUniversityofArtsandSciences,BaojiShaanxi,721007)Abstract:LiMnPO4isconsideredasthemostpromisingcathodematerialforLi-ionbatteriesbecauseofitshighelectrodepotential,energyde

5、nsityandexcellentelectrochemicalthermalstability.LiMnPO4compositewaspreparedusingethyleneglycolassistedsol-gelmethod.Theeffectsofcalciningtemperature,calciningtheamountofcomplexingagentamountontheperformanceoftheproductswereanalyzed.Electrochemicaltestsshowth

6、atthesynthesized:LiMnPO4presentsonlyoneplateaunear4.7V.Theresultsshowthatthesamplesynthesizedat700oChasthebestelectrochemical19performance.Itsinitialdischargecapacityreaches25.078mAh/g，andaftercycledfor10times，stillmaintainsat15.021mAh/g.Keywords:Cathodemater

7、ial,LiMnPO4,lithiumionbattery,Sol-gelmethod,ethyleneglycol191前言能源开发是世界各国要保持可持续发展所共同面临的必须解决的课题。锂离子电池(LIB)由于在体积比能量、平均工作电压、使用电压范围、循环寿命、自放电等各方面均优于其他可充电电池，因而作为新一代绿色高能充电电池已得到广泛应用，由于负极碳材料的理论和实际电容量均远高于正极材料的，而且成本低，因此其性能的提高很大程度上取决于正极材料的发展。随着我国电动汽车、可再生能源产业化发展进程的加快，动力及储能

8、锂离子电池的研究与开发迫在眉睫，但电池的安全问题一直阻碍着锂离子二次电池的发展。研发热稳定性好、高安全性的正极材料是提高锂离子电池安全性能的有效措施之一。目前，动力及储能锂离子电池主要使用LiFePO4作为正极材料。自从A.K.Padhi等[1]发现具有橄榄石结构的LiFePO4材料能够可逆充放电以来，人们对这类材料进行了深入研究。LiFePO4材料具有原材料价格低、充放