磷酸铁锂正极材料的制备及其电化学性能的研究

《磷酸铁锂正极材料的制备及其电化学性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、5.4(1-x)LiFePO4·xLi3V2(PO4)3复合材料的改性研究........................545.4.1材料制备................................................................................545.4.2材料结构表征........................................................................545.4.3材料电化学表征...

2、.................................................................565.5本章小结......................................................................................58结论..........................................................................................

3、............60参考文献.............................................................................................62在读期间发表的论文.......................................................................69后记.........................................................

4、.............................................70VII万方数据1绪论1绪论1.1引言能源的利用和技术创新一直是人类社会发展前进的动力。自十八世纪中期工业革命起，煤炭和石油燃料得到大规模开采和利用，经过近三百年持续、高速的消耗，由此也引发了环境污染、物种减少、生态恶化和气候变暖等一系列负面问题的出现，有限的化石能源终将面临枯竭，节约能源、提高能源利用效率已迫在眉睫。作为高效、清洁的二次能源之一，电能的利用标志着第二次工业革命发展的新起点。在此之后，人类在各领域

5、的活动逐渐依赖着电能，其使用也已融入人类生活的各个方面。获得电能的途径有火力发电、水力发电、风力发电、核能发电以及太阳能发电等，从对环境的影响来看，火力发电是通过化石燃料直接燃烧产生的能量带动动力装置产生电能，相较其他方法存在着污染严重、利用率低等缺陷，目前全球获得电能的技术手段均朝着清洁、高效、无污染的方向迅猛发展。无论选择何种发电的方式，通常需要一种能够将电能储存的容器，来为工业生产和日常生活提供更多便利。这就要求储能容器不仅可以储存较高的能量、能够快速存储和释放，同时还需具备较好的绿色、无污染特性

6、和优异的安全性能。因此，电能的广泛应用推动了化学电源的开发研究，通过电源将电能转换为化学能，使用时再将化学能转换成电能以供利用，从而达到了节约能源、提高利用效率的目的。根据应用的领域和适应电子产品的需要，电源工业发展至今亦衍生出种类[1-2]繁多的类型。目前主要是按使用寿命分为一次电池和二次电池。由于一次电池仅一次放电的使用寿命，且多含有镉、汞等的重金属元素，对土壤、水体等生态环境有较大危害，在世界各国也已开始逐渐淘汰使用或加强回收处理。根据2011—2020年我国能源科学学科发展战略的报告，在二次电池

7、当中，铅酸电池已超百年的发展历程，其在电动车、小型太阳能发电站和发电站的备用存储电源等场合都有应用，在蓄电池市场中占有较大份额，且在未来的若干年里会[3-5]持续下去。而另一重要成员，锂离子电池以其突出的高储能密度和轻巧便携的体积优势成为最具前途的储能元件。作为锂离子电池最主要的组成部分，正极材料的性能和生产成本直接决定了电池产品的成本和性能指标，锂离子电池能源系统将驱动未来动力。目前已进入规模化生产阶段的正极材料有LiCoO2、LiMnO2、LiMn2O4及[6-7]LiFePO4等。通过对比常见正极

8、材料各方面性能可以看出，虽然LiCoO2作为最早商业应用的锂离子电池材料，但是由于钴毒性较大、高温稳定性能差，材[8-9][10]料使用时的安全性能不容忽视，且钴、镍资源稀缺，生产成本偏高；LiMn2O4第1页，共70页万方数据1绪论材料随充放电循环易出现结构变化，致使容量衰减、循环稳定性能不佳。这些缺陷始终制约着锂离子电池的规模化应用和进一步发展。因此，开发新型正极材料和优化现有正极材料电化学性能已成为锂离子电池更新换代的关键。1.2Li