磷酸铁锂电池高温容量衰减机理及其改进

《磷酸铁锂电池高温容量衰减机理及其改进》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、硕士学位论文学校代码10533密级公珏磷酸铁锂电池高温容量衰减机理及其改进，’P’1’^···^t．1o1hecapacitytadlngmechanlsmOtLlthlumlronphosphatebatteryatelevatedtemperatureandthesolution作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：副指导教师：曹政冶金工程冶金与环境学院赖延清教授张治安副教授答辩委员会主席_{盼中南大学2013年5月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含

2、其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：∑挈弛日期：z生；年上月上玉日关于学位论文使用授权说明本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。日期：坦；．年』月翌磷酸铁锂电池高温容量衰减机理及其改进摘要：锂离子电池的循环性能关系到电池的使用寿命。磷酸铁锂电池在高温环境下容量衰减加剧

3、，从而缩短了电池的寿命。为了改善磷酸铁锂电池在高温下的循环性能，研究其高温下容量衰减机理及其改善措施意义重大。本文采用恒流充放电的方法研究了LiFeP04／Li、L淞G、LiFePOa／AG电池在不同温度下的电化学性能，借助材料和电化学手段对电池容量衰减机理进行了分析。在对容量衰减机理的认识的基础上，采用恒流充放电、循环伏安、交流阻抗、SEM、FTIR、Raman等方法，深入研究了电解液中从正极溶出的二价铁对石墨负极性能的影响，并从粘结剂的角度，采用一种PAA粘结剂，研究其改善石墨负极受电解液中二价铁影响而性能恶化的效果。研究结果如下：1、与L谭ePO以～G电池相比，高温环境对Li

4、FeP0牡i、L淞G半电池循环性能影响较小。高温下LiFePOa／AG电池容量衰减主要是由于活性锂的损失和阻抗的增加。2、石墨负极在含铁电解液中容量衰减较快，在含700和1800ppm铁离子电解液中循环200圈容量衰减率分别为21．5％和26％。充放电测试发现，铁离子在2．4V左右在石墨负极表面沉积，铁沉积物一方面催化电解液分解，使SEI膜增厚；另一方面阻碍了锂离子的脱嵌，从而使电荷迁移阻抗增大，最终导致电池容量的衰减。3、使用PAA粘结剂的石墨电池在含铁电解液中循环150圈容量几乎没有衰减。SEM和XPS结果表面PAA粘结剂的粘结机理不同于PVDF，PAA粘结剂能对石墨颗粒进行包

5、覆，从而减少了石墨负极与电解液中铁离子的接触，因而能减少铁在石墨负极的沉积。由于铁沉积物的减少，从而使石墨电极的循环性能得到改善。图40幅，表5个，参考文献99篇。关键词：锂离子电池，高温，容量衰减，磷酸铁锂，PAA分类号：TM911Th,oacityfadingmechanis“LithiumironphosphateecapacitytadmgmecnanlsmOtItIIIUlTIonpnospnatelnbatteryatelevatedtemperatureandthesolutionABSl№～CT：ThecycleperformanceoflithiumionbaRe

6、rydeterminesits’servicelife．Thecapacityfadingisacceleratedbythehightemperatureforthelithiumironphosphatebattery，SOthecyclelifeisshortened．Toextendcells’cyclinglifeatelevatedtemperature，studiesonthecapacityfadingmechanismandsolutionareofgreatsignificance．Inthispaper,constantcurrentcharge-discha

7、rgetestwasemployedtostudytheelectrochemicalperformanceofLiFePOdLi，Li／AG，LiFePOa／AGcellsatdifferenttemperatures，materialsandelectrochemicalmethodswereappliedtostudythecapacityfadingmechanismofcells．Basedonthecapacityfadingmechanism，const