目 次
1 绪论 1
1.1 锂离子电池概述 1
1.2 锂离子电池工作原理 3
1.3 锂离子电池正极材料简介 4
1.4 LiMnPO4正极材料 5
1.5 选题背景与研究内容 9
2 实验原料、 设备及方法 11
2.1 实验原料及设备 11
2.2 实验方法 13
2.3 材料表征 16
3 实验结果与讨论 19
3.1 合成产物组分与形貌表征 19
3.2 LiMnPO4电化学性能表征 26
3.3 下一阶段研究计划 32
结论 33
致谢 34
参考文献35
1 绪论1.1 锂离子电池概述科学技术的高速发展,极大地便捷了现代生活,但同时也带来了诸多问题,比如能源危机。为解决这些问题,许多国家将目光转向开发新能源[1,2]。但由于天气、地理等自然因素的制约,太阳能等的推广普及还需要时间和技术发展。而化学电源尤其是二次电池以高效、安全和可持续等优点备受青睐,获得广泛应用。其中,以锂离子电池为最,其工作电压更高、能量密度更高、循环寿命更长,代表了目前小型充电电池领域的最先进技术[3,4]。锂电池技术最初是基于以下事实:锂位于周期表第二周期第IA 族,是标准电极电势最小(-3.04V)、最轻(摩尔质量 M=6.94g mol-1,密度0.53g cm-3)的金属,据此可设计高比能量的储存系统[5]。20 世纪70 年代实现不可充电锂电池的组装首次证明了锂的优势,迅速成为手表等简单器械的动力源[6]。同时,研究人员发现了能与碱金属可逆反应的嵌入化合物,为锂离子电池技术奠定了基础[7]。图 1.1 锂电池工作原理示意图[5]:a可充电锂金属电池;b可充电锂离子电池以锂金属为负极的可充电锂电池,由于存在枝晶问题这一致命缺陷(如图 1.1a),限制了其发展[8]。使用锂铝合金替代锂可以解决枝晶问题[9],但由于剧烈体积变化,合金电极循环寿命很短。与此同时,