LiFePO4电极材料在水相体系下的研究(2)
3.3.3 测试系统 13
4 实验结果与处理 14
4.1 XRD结果讨论 14
4.2 磷酸铁锂样品的电化学性能 15
4.3 各样品同扫描速率电化学性能比较 23
5 实验结论与展望 25
5.1 实验结论 25
5.2 展望 25
致谢 27
参考文献 28
1 绪论
能源对现代社会来说十分重要，然而由于原油的使用增加和不可再生资源的消耗以及产油国家政策的不稳定，石油燃料的能源经济面临着严峻的挑战，因此所有国家都在开发新能源和再生的清洁能源，用来文持人类的生存和发展。其中利用率极高的化学能源是新型材料与能量转换领域的重要内容，而发展交通运输、运载工具等领域应用的新型动力电源更是人们研究的焦点。
二次电池作为能量储存和转换载体广泛应用予国民经济的各个领域。而铅酸电池、镍锡电池、镍氢电池和锂离子电池是目前商业化应用的二次电源，然而铅酸电池和镍锡电池因铅和锡元素具有毒性对环境安全性及其他一系列缺点而慢慢退出市场，镍氢电池由于存在着自放电现象，已成为二次电池发展中的过渡角色。锂离子电池以其小型、轻量化和、高能量密度、循环寿命长、无记忆效应、自放电率低、温度范围宽、环境友好等优点，已成为电子产品不可或缺的部件，它一诞生，就获得了迅猛的发展。目前，锂离子电池己广泛应用予手机、笔记本电脑、照相机、MP3等电子产品。随着电动汽车的应用，以及太阳能、风能等清洁能源需求的增大，锂离子电池将在人们的日常生活中发挥更加重要的作用。[1]
2 锂离子电池简介
2.1 锂离子电池研究背景
上世纪七十年代发生的石油危机告诫人们要开发新的可再生能源来替代石油等常规能源的使用。特定的时代背景造就了锂离子二次电池的产生。最早作为锂离子二次电池的负极材料是金属锂，但是由于在充电过程金属锂会生成枝晶结构，从而导致严重的安全问题。为了解决这一问题，经过十几年的努力，Goodenough等人在八十年代初指出锂离子电池的正极材料可以使用钴酸锂(LiCoO2)，这便是最早的锂离子电池。随着研究的深入进行，5年以后，金属锂被碳材料所取代[2]。而在1990年，索尼公司完成了以钴酸锂(LiCoO2)作为正极材半-,碳为负极材料的实验室制备及使用阶段，并于一年后实现了该种电池的商业化[3]。自此之后，锂离子电池以其高比能量，绿色环保等优点备受青睐。
2.2 锂离子电池的发展
锂离子电池是一种绿色环保、自放电小、比能量高、无记忆的二次电池，具有工作温度范围宽、输出电压高、安全稳定性好，可快速循环充放电等特点，被广泛应用于航天、军事、电子、汽车等领域。在锂离子电池各部件中，正极材料至关重要[4]。
锂是锂离子电池的重要原料之一。我国有丰富的锂资源，海水、盐湖、含锂矿物质、温泉水等等矿床资源中含有大量的锂。如何高效、低能耗、低污染地提取锂是极有前景和值得深入探讨的。实现高效提锂可以大大降低锂离子电池的成本，使锂离子电池能够应用于更广泛的领域中[5]。
锂电池的研究从20世纪50年代开始，于70年代进入实用化，20世纪80年代末则是纯粹意义上的锂离子电池研究的开始，金属锂开始被各种锂合金体系取代。这是由于锂电池的负极(阳极)采用金属锂，在充电的过程中，金属锂会在锂阳极上沉积，产生枝晶锂。枝晶锂可能刺透隔膜，造成锂电池内部短路，甚至发生爆炸。为了改善锂电池的不足，提高电池的安全可靠性，锂离子电池就此而生，因此锂离子电池是在锂电池的基础上发展起来的一类新型电池[6]。
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