li_2fesio_4正极材料的制备与改性研究

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1、分类号：０４６９单位代码！１０１８３研究生学号：２０１０３２２０３７密级！公开馨古林大学硕古学位论文Ｌｉ２ＦｅＳｉ〇４正极材料的制备与改性研究Ｓｙｎ化ｅｓｉｓａｎｄＭｏｄ讯ｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＬｉ２ＦｅＳｉ〇４Ｃａ化ｏｄｅＭａｔｅｒｉａｌｓ作者姓名；李浩鸣专业：凝聚态物理研巧方向；贬能材料与电化学指导教师：陈岗教授培养单位：物理学院２０１６年４月Ｌｉ２ＦｅＳｉ０４正极材料的制备与改性研究ＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆ

2、Ｌｉ２ＦｅＳｉ０４ＣａｔｈｏｄｅＭａｔｅｒｉａｌｓ作者姓名：李浩鸣专业名祿：凝聚态物理指导教师：陈岗学位类别：理学硕±答辩日期：２０１６年５月日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研巧工作所取得的成果

3、。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成。对本文的研做出重要贡的个人，巧已果巧献和集体在文中。［＾＾明确方式标明。本人完全意识到明的法律结果由本人本声承担论文签学位作者名；法ｉ嗔＊年名日期：０／接＾月日＞｜摘要摘要Li2FeSiO4正极材料的制备与改性研究硅酸亚铁锂（Li2FeSiO4）作为一种聚阴离子正极材料，具有理论容量高、安全性高、原料丰富、环境友好等优点，在过去十年受到了广泛研究。然而，由于Li2FeSiO4是一个电子的不良导体，而且锂离子扩散慢，影响了其实际应用。本文选取L

4、i2FeSiO4作为研究对象，利用X射线衍射（XRD）进行晶体结构测试、扫描电镜（SEM）测试微观形貌、拉曼光谱（Raman）测试表面碳的结构、恒流充放电测试进行电化学性能评估、电化学阻抗分析（EIS）。首先采用普通烘干和真空冻干两种技术辅助溶胶凝胶制备Li2FeSiO4锂离子电池正极材料，研究两种干燥技术对电池材料物理性能和电化学性能的影响，发现利用冻干技术获得的材料具有更好的电化学性能，原因是与烘干得到的材料相比，冻干得到的材料分散性更好、颗粒尺寸比较小、比表面积大、阻抗值小。采用微波辅助方法合成Li2FeSiO4，通过调节原料的比例以及微波温度等调

5、控Li2FeSiO4的最后形貌，研究发现调节原料的比例以及微波温度对Li2FeSiO4的最后形貌影响不大，都是类球形，因此只对180°C微波1h，Fe/Li为1:6时合成出的样品进行碳包覆改性来提高材料的电化学性能。在0.2和0.5C小倍率情况下，包覆量越多性能越好，在2、5和10C大倍率条件下，10.21%碳含量的样品放电比容量最高，分别为91.37、73.37和42.12mAh/g。关键词：锂离子电池；真空冻干；硅酸亚铁锂；微波水热；碳包覆IAbstractAbstractSynthesisandModificationResearchofLi2Fe

6、SiO4CathodeMaterialsPolyanioncathodematerial,Li2FeSiO4hasseveraladvantagessuchashightheoreticalcapacity,highsecurity,abundantrawmaterials,environmentalfriendliness,thusithasbeenwidelystudiedinthepastdecade.However,Li2FeSiO4isapoorconductorofelectronsandhasslowlithiumiondiffusion,

7、impactingitspracticalapplication.Inthepaper,Li2FeSiO4wasselectedastheresearchobject.X-raydiffraction(XRD)wasusedtoconfirmthecrystalstructure.ThemicrostructureofthematerialswascharacterizedbyScanningElectronMicroscopy(SEM).Ramanspectroscopy(Raman)wasusedtotestthestructureofthecoat

8、edcarbon.Galvanostaticcharge-dischargewa