磷酸铁锂的低温性能

四、磷酸铁锂橄榄石晶型
五、碳负极材料
非石墨化碳材料包括软碳、硬碳两大类。 软碳又称易石墨化碳，硬碳又称难石墨化碳。 两种非石墨化碳的结构如下。

六、研究方案



研究目标： 本次研究的目的主要是进一步的探讨磷酸铁锂的低温 性能，并就各种对正极材料磷酸铁锂和负极材料中间 相炭微球的改性方法进行整合和测试，以期待能够创 造出低温循环心性能稳定，振实密度高，放电容量高 的磷酸铁锂新型电池。 研究内容： 就以球磨法做出的磷酸铁锂正极材料进行掺杂金属和 进行碳包覆进行改性，负极中间相炭微球进行扩大石 墨层间距改性。并对做出产品进行一系列的测试和表 征，以验证其低温性能并予以理论解释。
六、研究方案





我们先采用机械力化学法合成磷酸铁锂正极材料 之后对制备的磷酸铁锂进行适当改性，即在磷酸铁锂表面 包覆导电碳或加入少量的导电金属颗粒( 例如Cu、Ag、Ni)， 和进行碳包覆。采用蔗糖作为碳源。 电解液采用研究在常用的Celgard 2300 多微孔的聚乙烯薄 膜和一定量的LiPF6、碳酸乙酯（EC）和碳酸二甲酯（DMC） 按一定比例混合而成，涂渍在Al箔上。 采用中间相炭微球作为负极，采用膨胀是石墨层间距的方 法进行改性。组装电池之后进行材料表征及电池性能测试 25°C和-30°C范围内进行电池性能测试，循环伏安法测 试，测试并作出电化学阻抗谱，扫描电子显微镜和透射电 子显微镜对正负极材料进行观察，研究其微观结构，X射线 衍射观察正负极的晶型结构，
七、结语
感谢学校提供一个让我们有展现自己想法的科 研训练，可能只是一次微不足道的尝试，但这 是我们积累经验和知识的好机会，希望我们能 够尽我们所学，所能圆满完成实验。 对我们科研训练和创新实验费心费力的张卫新 老师，我们报以深深的谢意。

谢谢!
Hale Waihona Puke Baidu

一、概述




磷酸铁锂也存在严重的缺点： (1)电子电导率低和锂离子扩散系数小。 (2)低温性能差影响其在低温特殊环境中的应用(如军事和航空 航天任务)。 (3)振实密度小磷酸铁锂的理论密度约为3．69／cm3，比其 他正极材料小得多(如钴酸锂的理论密度为5．19／cm3)，同 时，由于实际中往往在磷酸铁锂中加入导电剂碳，这使得磷 酸铁锂正极材料振实密度一般只能达到1．0～1．39／cm3。 为了提高磷酸铁锂( LiFePO4 )电池的低温性能, 采用电导率较 高的碳纳米管作为磷酸铁锂电极的导电剂, 以LiFePO4 和金属 锂为正负极材料, 低温性能测试结果表明, 碳纳米管在电极中 易形成良好的导电网络, 减轻电极的极化, 能有效改善磷酸铁 锂电池的低温放电性能。
磷酸铁锂低温性能研究
李浩 2013,7
目录
一、概述 二、电池种类 三、改善性能的方法 四、磷酸铁锂橄榄石晶型 五、碳负极材料 六、研究方案
一、概述
锂离子电池的比能量高,循环性能好,适用于矿 灯和电动车辆的电源。以过渡金属氧化物为正 极材料的锂离子电池,比能量较高但有高危险 性 ,不适用于电动车辆的动力电池。 LiFePO4 锂离子电池的安全性能较高,适合作为 动力电池,中倍率循环性能也较好,循环寿命可 达数千次 。 LiFePO4 锂离子电池用作动力电池,低温性能也 要满足要求。
二、电池种类
三、改善性能的方法





正极材料磷酸铁锂掺杂金属离子 正极材料磷酸铁锂由金属氧化物对其进行表面改性 正极材料磷酸铁锂粒径控制对电池的影响 表面氟化 还原处理 表面包覆 掺杂元素改变石墨层间距 插层化合物 膨胀化中间相炭微球 其他负极材料 电池制备工艺的优化