阳离子掺杂磷酸铁锂的研究开题报告

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1. 研究目的与意义

锂离子电池具有电压高、无记忆效应、能量密度高及循环性能良好等优点,在便携式电器上得到了广泛的应用。

目前,锂离子电池正极材料主要有钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂,由于钴有毒且钴资源有限、镍酸锂制备困难、锰酸锂的循环性能和高温性能差。

正极材料的性能决定了锂离子电池的性能。

2. 国内外研究现状分析

锂离子电池是20世纪90年代初出现的新型绿色高能可充电电池,广泛应用于移动电话、笔记本电脑、电子仪表、便携式电动工具、武器装备、电动汽车等,已成为世界各国竞相研究开发的重点。

　磷酸铁锂作为锂离子电池正极材料始于1997a.k.padhi等的报道。

锂离子电池正极材料全球有几百亿元市场容量，目前进入磷酸铁锂市场的国外公司主要是3家，即美国a123公司、美国valence公司、加拿大phostech公司，产能约为4000t/a。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容： 1.在合适的温度下制备前驱体lifepo4通过加入不同含量镍的化合物合成锂离子正极材料。

2.采用x射线衍射仪(xrd)、扫描电子显微镜(sem)、红外光谱仪(ir)、等离子光谱仪(icp)等仪器对制备的磷酸铁锂镍进行结构和性能表征。

研究计划：1.准备工作、文献综述和开题报告。

4. 研究创新点

磷酸铁锂正极材料具有循环性能好、比容量高、安全性能好及原料来源广、价格低廉等特点,是新一代锂离子电池的首选正极材料但是由于自身结构的限制,其电子导电率和离子扩散速率较低,因此,通过改性及改变合成工艺来提高其容量、循环性能及振实密度,使磷酸铁锂电池达到实用化的水平。

经过改性的磷酸铁锂的比容量较高、循环性能较好,其必将代替已经商业化的钴酸锂,成为新一代的锂离子电池的正极材料。