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化学课程磷酸铁锂电池工作原理及创新应用研究报告

上传者:梦&殇 |  格式:doc  |  页数:12 |  大小:14058KB

文档介绍
O4/C具有最佳的循环性能。Р4 LiFePO4的掺杂改性Р从结构缺陷的角度看,在 LiFePO4结构中,氧原子以稍微扭曲的六方紧密堆积方式排列,Fe与Li分别位于氧原子八面体位置。由于氧原子周围的八面体空位只占据了一半,因此存在许多可以容纳锂离子的空位。一般情况下,在充电过程中,铁的价态通常以两种形式增大,其一为 2个Fe3+取代3个Fe2+而形成铁空位;其二,Fe3+取代(LiFe)3+而形成锂空位。这些空位为 LiFePO4的离子掺杂改性提供了平台,使得有可能通过掺杂制造缺陷从而提高 LiFePO4的电子导电率。而同时,对 LiFePO4的掺杂就需要考虑不同的掺杂格点。由于 LiMPO4(M=Co、Mn、Ni 等)与 LiFePO4 具有相同结构,易于以任何形式形成 LiFe1-yMyPO4 固溶体,故对于过渡金属元素 Mn、Ni、Co 等,掺杂时考虑用其取代 LiFePO4晶格中八面体结构的Fe原子。而其它元素考虑掺杂Li位Р2002年Chung采取合成阳离子缺陷的LiFePO4,成功研究出掺杂技术。通过掺杂少量的金属离子(Nb5+、A13+、Ti4+、W6+)大幅度提高其电导率,据此作者提出了一种两相模型,即在电池的充放电过程中,Fe2+/Fe3+的比例会发生变化,从而导致LiFePO4晶体在P型和N型之间发生变化。在充电过程中,Li+缺陷的存在使Fe3+的含量增加,即LiFePO4中的P型成分增加而放电时恰好相反,N型成分增加。这一结果的发表是锂电池材料的一项重大突破,具有重大的理论意义和实用价值。金属粒子的掺入种类和掺入方式,以及混合粒子掺杂的协同作用将成为各国竞相研究的热点。Р本章研究了利用高温固相法合成LiFe1-xMxPO4,并探讨了Al的掺杂对LiFePO4性能的影响,以期改善LiFePO4的导电能力。Р4.1 掺杂Al3+离子的LiFePO4的合成

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