制备高性能LiMn1-xFexPO4任务书

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一、课题的任务内容：本课题采用微波溶剂热法合成铁取代磷酸锰锂，经过包碳处理后制备具电化学活性的LiMn1-xFexPO4/C。本课题旨在解决微波辅助加热对材料形貌结构和尺寸大小的影响，通过调节反应时间和温度控制材料的形貌结构的尺寸，同时探究不同比例铁取代对材料物相形成、形貌结构以及电化学性能的影响。62146

二、原始条件及数据：无

三、设计的技术要求（论文的研究要求）：

1. 微波溶剂热法制备LiMn1-xFexPO4正极材料，然后进行碳包覆处理

2. 进行结构表征、形貌观察和电化学性能的研究

3. 比较和分析不同Fe/Mn比例对材料结构、形貌和电化学性能的影响

四、毕业设计（论文）应完成的具体工作：

1. 通过文献检索，制定合适的合成路线

2. 设计实验方案，采用微波溶剂热法制备成LiMn1-xFexPO4，同时进行碳包覆

3. 对样品进行XRD结构表征和物相分析，总结铁取代对材料晶体结构的影响

4. 对样品进行扫描电镜观察，分析总结铁取代对材料形貌结构的影响

5. 对样品进行电化学性能测试，分析总结铁取代对材料的锂离子扩散系数、循环稳定性、比容量和比能量等各项电化学性能的影响。

软硬件名称、内容及主要的技术指标（可按以下类型选择）：

计算机软件 Jade9.0, chi604D, LAND, Nova

图纸

电路板

机电装置

新材料制剂

结构模型

其他

五、查阅文献要求及主要的参考文献：

要求：查阅有锂离子电池的工作原理、溶剂热法制备LiMnPO4、铁取代对LiMnPO4物相形成及电化学性能的影响、微波辅助加热的原理及其相对传统加热方式的优点等方面的相关文献。

参考文献：

[1] 徐青，李郝林，曾乐才，锂离子电池关键材料的研究及发展[J]. 上海理工大学，2011, 4: 55.

[2] Lingjun Hu, Bao Qiu, Yonggao Xia, etc., Solvothermal synthesis of Fe-doping LiMnPO4 nanomaterials for Li-ion batteries, Journal of Power Source, 2014, 248: 246-252

[3] Libero Damen, Francesca De Giorgio, Simone Monaco, etc., Synthesis and characterization of carbon-coated LiMnPO4 and LiMn1-xFexPO4 (x=0.2, 0.3) materials for lithium-ion batteries, Journal of Power Sources, 2012, 218: 250-253论文网

[4] Hongbo Shu, Xianyou Wang, Qiang Wu, etc., Improved electrochemical performance of LiFePO4/C cathode via Ni and Mn co-doping for lithium-ion batteries, Journal of Power Sources, 2013, 237: 149-155

[5] Hongmei Ji, Gang Yang, Huan Ni, etc., General synthesis and morphology control of LiMnPO4 nanocrystals via microwave-hydrothermal route, Electrochimica Acta, 2011, 56: 3093-3100

[6] A. Vapel Murugan, T. Muraliganth, A. Manthiram, Rapid microwave-solvothermal synthesis of phospho-olivine nanorods and their coating with a mixed conducting polymer for lithium ion batteries, Electrochemistry Communications, 200810: 903–906