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《探究聚吡咯包覆的磷酸鐵鋰正極材料制備及性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、申請上海交通大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文聚吡咯包覆的磷酸鐵鋰正極材料制備及性能研究學(xué)校：上海交通大學(xué)院系：化學(xué)與化工學(xué)院班級：B0711092學(xué)號：1071109059工程碩士生：楊揚工程領(lǐng)域：化學(xué)工程導(dǎo)師：廖小珍（副教授）上海交通大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院2009年12月ADissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityforMasterDegreeofEngineeringSYNTHESISANDCHARACTERIZATIONOFLiFePO4/C-Polypyrrol
2、eCOMPOSITESFORLITHIUMIONBATTERIESAuthor：YangYangSpecialty:ChemicalEngineeringAdvisor:Prof.Xiao-ZhenLiaoDepartmentofChemistryandChemicalEngineeringShanghaiJiaoTongUniversityShanghai,P.R.ChinaDec,2009上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要聚吡咯包覆的磷酸鐵鋰正極材料制備及性能研究摘要聚吡咯(PPy)是一種典型的導(dǎo)電高分子材料，
3、具有良好的導(dǎo)電性、可逆的電化學(xué)氧化還原特性，及較強的電荷貯存能力，在空氣和水中穩(wěn)定性較好，其本身是一種理想的聚合物二次電池的正極材料。近年來有研究小組將PPy包覆在各種鋰二次電池的正負極材料上以提高材料的電化學(xué)性能。本文采用化學(xué)液相法、化學(xué)氣相法將PPy氧化聚合包覆在磷酸鐵鋰(LiFePO4)正極材料顆粒表面，制備出性能優(yōu)越的LiFePO4/C-PPy復(fù)合材料，并對其電化學(xué)性能進行系統(tǒng)的研究。通過液相法、氣相法制備出LiFePO4/C-PPy復(fù)合材料，并通過透射電鏡(TEM),熱失重分析(TGA),及紅外光譜
4、(FT-IR)等分析技術(shù)表征了LiFePO4/C材料與LiFePO4/C-PPy材料的組成及結(jié)構(gòu)形態(tài)，用四探針測試了材料的電導(dǎo)率；運用恒電流充放電、交流阻抗、掃描電子顯微鏡(SEM)、電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP)等手段對正極材料電化學(xué)性能和高溫的穩(wěn)定性進行測試，研究PPy在材料中的作用機理。液相法制備出的LiFePO4/C–PPy-Chem電極和氣相法制備出的LiFePO4/C–PPy-CVD電極在各個倍率下的比容量分別為145(1C),138(2C),132(5C),123(10C),115mAh/g
5、(20C)和145(1C),133(2C),118(5C),108(10C),80mAh/g(20C),倍率性能都要遠遠優(yōu)于未包覆的i上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要LiFePO4/C電極150(1C),147(2C),127(5C),60(8C)。此外LiFePO4/C–PPy-Chem材料和LiFePO4/C–PPy-CVD材料都表現(xiàn)出優(yōu)異的高溫循環(huán)穩(wěn)定性，通過研究發(fā)現(xiàn)，包覆在LiFePO4顆粒表面的PPy可以抑制高溫下電極與電解液副反應(yīng)發(fā)生，抑制鐵的溶解，從而使材料在高溫下具備良好的穩(wěn)定循環(huán)性。最后比較了吡
6、咯單體聚合過程中氧化劑和摻雜劑的組合對合成PPy性能的影響，通過測試發(fā)現(xiàn)，在聚合過程中對甲苯磺酸鐵既可以作為氧化劑又同時可以作為摻雜劑，使合成PPy的摻雜離子為單一的對甲苯磺酸根，避免了采用傳統(tǒng)氯化鐵作為氧化劑時氯離子摻雜的影響。因此，用對甲苯磺酸鐵所合成材料性能要優(yōu)于采用傳統(tǒng)的氯化鐵與對甲苯磺酸鈉組合制備出的材料。關(guān)鍵詞：鋰離子電池、正極材料、磷酸鐵鋰、聚吡咯、對甲苯磺酸鐵ii上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTSYNTHESISANDCHARACTERIZATIONOFLiFePO4/C-Polypy
7、rroleCOMPOSITESFORLITHIUMIONBATTERIESABSTRACTPolyPyrrole(PPy)isoneofthetypicalconductingPolymers.Itcanbeusedascathodeoflithiumsecondarybatteriesbecauseofitshighconductivity,highelectricalchargereservingabilityandgoodstabilityinairorwater.Inthispaper,LiFePO4
8、/C-PPycompositeswerepreparedbyusingchemicalliquiddepositionmethodandchemicalvapor-phasedepositionmethod,respectively.ThepreparedLiFePO4/C-PPycompositesshowedobviouslyimprovedelectrochemicalperformance.
