微波溶剂热法制备铁取代磷酸钴锂与改性研究(2)

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1.3 LiCoPO4的研究进展 5

1.3.1 磷酸钴锂（LiCoPO4）合成方法 5

1.3.2 磷酸钴锂（LiCoPO4）改性研究 7

1.4 研究任务与目的 7

2 实验部分 8

2.1 药品与仪器 8

2.1.1 实验药品 8

2.1.2 实验仪器 9

2.2 实验内容 10

2.2.1 LiCo0.5Fe0.5PO4粉体材料的合成 10

2.2.2 正极片的制备方法 11

2.2.3 电池装配 12

2.3 实验优化 12

2.3.1 不同Li:P比例下合成LiCo0.5Fe0.5PO4 12

2.3.2 碳包覆比例 12

2.3.3 不同金属元素取代 13

2.4 材料表征 13

2.4.1 XRD检测 13

2.4.2 粒度测试 13

2.4.3 碳硫分析 13

2.4.4 电化学性能测试 13

2.4.5 循环伏安曲线（CV）测试 14

2.4.6 电化学阻抗测试 14

3 结果与分析 15

3.1 不同Li:P比例下合成LiCo0.5Fe0.5PO4 15

3.2 不同比例碳包覆合成LiCo0.5Fe0.5PO4/C 17

3.3 不同金属元素取代 25

4 结论与展望 34

致谢 35

参考文献 36

1 绪论

1.1 锂离子电池发展现状

1.1.1 课题研究背景及意义

能源在现代经济产业中具有重要的支撑作用，同时也是人类社会生存与发展的基础，它有助于经济和个人的发展。自工业化以来，煤、石油以及天然气等化石类能源成为支撑人类社会生存的重要物质基础，随着我国经济的迅猛发展以及人口的快速增长，国家对能源的需求量逐渐增加，能源消耗的大量增加以及传统能源的日益减少，已经无法满足我国经济发展需要。另外，传统能源的消耗所造成的生态环境的破坏日益凸显。在当下所面临的情况之下，我国迫切需要新的能源来满足人们日益增长的能源消费需要，我们必须减少温室气体的排放量，以十三五规划为契机，建设环境友好型、资源节约型国家。在发展新能源的结构性产业方面，我国与发达国家相比有相同的出发点。同时，中国在资源构成、经济现状、科技水平上有着自己独特的国情[1]。当环境问题成为威胁人类生命的主要问题时，人们对清洁型能源以及节能新技术的追求就变得更加疯狂，而锂离子电池由于高效的能源存储以及转换装置得到社会的广泛关注。然而，因为缺少性能高的锂电池正极材料这一趋势逐渐成为制约锂离子电池的发展瓶颈，多数研究者致力于开发高比能量、高比功率的锂离子电池正极材料，因此，安全可靠、对环境友好且廉价的高比能量电池成为电池产业发展的关键内容[2]。