【摘 要】
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磷酸铁锂(LiFePO4)电极材料是当前锂离子电池新一代正极材料的研究热点。七十年代以来,几种导电聚合物材料被相继发现,都具有较高的导电性能。目前磷酸铁锂材料所存在的主要
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磷酸铁锂(LiFePO4)电极材料是当前锂离子电池新一代正极材料的研究热点。七十年代以来,几种导电聚合物材料被相继发现,都具有较高的导电性能。目前磷酸铁锂材料所存在的主要缺陷则是导电性差,针对此现象及目前研究现状,本论文采用固相法合成了磷酸铁锂,从掺杂、包覆聚苯胺的角度,研究了合成材料的结构及电化学性能。
采用导电聚合物聚苯胺对磷酸铁锂(LiFePO4)进行少量的掺杂。研究表明,少量的掺杂并未影响到LiFePO4的晶体结构。其中650℃煅烧得到的LiFePO4掺杂10％的聚苯胺0.1C的倍率充放电时,首次放电容量能达到164 mAh·g-1,且循环稳定性良好。在0.5C和1C的放电倍率下,也可以分别达到121.6 mAh·g-1和110.1 mAh·g-1的放电比容量。
采用导电聚合物聚苯胺对磷酸铁锂(LiFePO4)进行包覆以改善其电化学性能。采用两种不同的包覆方法。第一种是在合成聚苯胺的过程中加入磷酸铁锂的包覆方法,结合X射线衍射(XRD)分析,非晶态聚苯胺对材料结构没有影响,较大程度上提高了正极材料电化学性能。其中合成过程中控制聚苯胺和磷酸铁锂的比例,得到的约15％左右包覆量的样品的首次放电容量达到了160 mAh·g-1。第二种包覆方法,18％的包覆量下,材料的首次充放电容量达到了163.8 mAh·g-1,但是再大量的包覆,使得样品的首次放电容量降低。包覆样品具有较小的转移阻抗。
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