摘要通过加入表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)，采用水热法合成具有特殊微观形貌的纳米磷酸铁锂，并在后续碳包覆处理中加入聚苯乙烯丙烯腈（PSAN）和单壁碳纳米管（SWCNT）得到 LFP/C复合材料。运用 XRD和SEM 对产物的晶体结构、微观形貌进行表征，同时用恒流充放电测试、循环伏安测试以及电化学阻抗测试对所得产物的电化学性能进行了研究。结果表明，加入 SDBS后得到的磷酸铁锂具有均匀片层状结构，片层厚度约为250nm，0.1C 倍率首次放电比容量为 108.4mA•h/g，而使用 PSA 或者 MWCNT 包裹后 0.1C首次放电比容量分别为146mA•h/g和157.6mA•h/g， 1C倍率首次放电比容量分别是96.5mA•h/g和128.4mA•h/g,而且在 0.1C倍率50个循环后容量保持率分别为97.8%和98.6%。26028
毕业论文关键词 水热法 磷酸铁锂 十二烷基苯磺酸钠 聚苯乙烯丙烯腈 单壁碳纳米管
Title A Study on Hydrothermal Synthesis of Nanomaterial Lithium Iron Phosphate and its Electrochemical Properties
Abstract
The lithium iron phosphate (LiFePO4) with specific morphology was prepared via
hydrothermal reaction using sodium dodecyl benzene sulfonate(SDBS), and LFP/C
composites were synthesized with polystyrene-acrylonitrile (PSAN) and single
walled carbon nanotube(SWCNT) for carbon coating. The crystalline structures and
morphologies were characterized by X-ray diffraction(XRD) and scanning electron
microscope(SEM)，and the electrochemical properties of the products were also
investigated by means of galvanostatic charge/discharge test, cyclic
voltammetry(CV) and electrochemical impedance spectroscopy(EIS).The results show
that LiFePO4 has a uniform lamellar microstructure with an average width of 250nm,
the samples modified by PSAN and SWCNT deliver initial discharge capacities of
146 mA • h/g and 157.6 mA • h/g at 0.1C ,96.5 mA • h/g and 128.4 mA • h/g at
1C,respectively.And the cycling capacity retentions rate reach 97.8% and 98.6%
respectively over 50 cycles at 0.1C.
Keywords hydrothermal LiFePO4 SDBS PSAN SWCNT
目 次
1 引言„ 1
1.1 锂离子电池简介 1
1.2 LiFePO4的晶体结构及微观形貌控制 3
1.3 LiFePO4的合成方法简介6
1.4 LiFePO4材料的改性手段7
2 实验„13
2.1 材料制备13
2.2 反应原料及设备 13
2.3 样品结构及形貌表征 14
2.4 电化学性能测试 14
3 结果与讨论 „ 16
3.1 XRD图谱分析 „ 16
3.2 SEM 形貌分析 „ 16
3.3 电化学性能分析 17
结论 22
致谢 23
参考文献„24
附录A 材料制备流程图29
1 引言
1.1 锂离子电池简介
自全球工业化的时代开启，能源一直是人类发展的关键因素。尤其是当人类步入 21
世纪，能源的战略性地位被进一步强化。通过不断的技术改进，转换效率较高的化石燃料
一直都是主要能源。尽管可再生能源（如太阳能、风能、水能、核能以及生物质能等）仅
占当今能源消耗很小的一个部分[1,2]
，但是出于对能源安全以及环保要求的考虑，发展新
能源技术成为强烈的技术和政治诉求，以此来提高能源利用率（如智能电网和发光材料与
器件等），以此来减少或者回收废热（如研发智能建材和智能结构、设计热电材料及器件 水热法制备纳米磷酸铁锂及其电化学性质研究:http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_20064.html