碳热还原法制备LiFePOC.doc

目录
摘 要 1
ABSTRACT II
第1章 绪 论 1
选题背景及研究意义 1
磷酸亚铁锂电池工作原理 3
国内外研究现状 3
国外研究与应用情况 5
国内研究与应用情况 6
本文主要研究思路及方法 7
第2章 材料的制备与合成 8
原料 8
原料的选择 8
前驱体的制备 8
LiFePO4/C材料的合成 9
仪器的选择 9
样品的预焙烧 10
样品的高温焙烧 11
第3章 材料的表征与分析 12
TG热分析方法 12
红外光谱分析 13
压片的制备与红外测试 13
不同温度下的LiFePO4/C红外光谱图 14
不同碳源制取的LiFePO4/C红外光谱图 16
不同温度电极片测试后LiFePO4混合物的红外光谱图 17
扫描电镜SEM分析 18
X射线衍射分析 19
LiFePO4/C不同温度下的晶胞参数 21
第4章 电化学性能测试 22
仪器的选择 22
聚四氟乙烯乳液的固含量的测定 22
电解液的配制 23
电极片的制备 23
25
不同温度对电化学性的影响 25
不同厚度电极片的影响 28
LiOH对700℃LiFePO4/C循环伏安特性的影响 29
不同扫描速度对循环伏安图像的影响 30
第5章 结论与展望 33
结论 33
33
致 谢 35
参考文献 36
摘 要
本文使用廉价的三价铁Fe2O3 、NH4H2PO4、LiOH 为原料，以蔗糖为还原剂和碳源，在氮气形成的惰性气氛下，通过热还原法制备合成了LiFePO4 /C正极材料。研究了不同温度对合成材料电化学性能的影响。
在对材料的实验研究中，利用X 射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱分析等测试手段对合成材料进行了表征，其中，扫描电镜表征了复合材料LiFePO4/C 中LiFePO4 微粒形貌和接触状态，并通过循环伏安实验研究了样品的制备条件与电化学性能的关系。结果表明,当合成温度为700℃时合成的材料具有良好的电化学性能。
关键词：锂离子电池，LiFePO4，Fe2O3，碳热还原法
ABSTRACT
LiFePO4/C composites were synthesized by carbothermal reduction method in the inertia atmosphere made by N2，using cheap Fe2O3、NH4H2PO4、LiOH as the starting materials and sucrose as reductive agent and carbon source. The effect of synthesis temperature on the electrochemical performance of the LiFePO4/C composites was studied.
In the experimental，the LiFePO4/C was characterized by X-ray diffraction (XRD)，scanning electron microscopy (SEM) and infrared spectra analysis and so on. Among them the SEM was used to characterize the morphology and contiguity of LiFePO4/C composite material ，Cyclic voltammogram was employed to study the relationship between the synthesis condition and electrochemical performance. The experimental results show that the synthetic material has good electrochemical performance when synthesized at 700 ℃