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毕业论文-碳热还原法制备LiFePO4C，共40页，19223字，附开题报告，文献综述、外文翻译
摘 要
本文使用廉价的三价铁Fe2O3 、NH4H2PO4、LiOH 为原料，以蔗糖为还原剂和碳源，在氮气形成的惰性气氛下，通过热还原法制备合成了LiFePO4 /C正极材料。研究了不同温度对合成材料电化学性能的影响。
在对材料的实验研究中，利用X 射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱分析等测试手段对合成材料进行了表征，其中，扫描电镜表征了复合材料LiFePO4/C 中LiFePO4 微粒形貌和接触状态，并通过循环伏安实验研究了样品的制备条件与电化学性能的关系。结果表明,当合成温度为700℃时合成的材料具有良好的电化学性能。
关键词：锂离子电池，LiFePO4，Fe2O3，碳热还原法

目录
摘 要 1
ABSTRACT II
第1章 绪 论 1
1.1 选题背景及研究意义 1
1.2 磷酸亚铁锂电池工作原理 3
1.3 国内外研究现状 3
1.3.1 国外研究与应用情况 5
1.3.2 国内研究与应用情况 6
1.4 本文主要研究思路及方法 7
第2章 材料的制备与合成 8
2.1 原料 8
2.1.1 原料的选择 8
2.1.2 前驱体的制备 8
2.2 LiFePO4/C材料的合成 9
2.2.1 仪器的选择 9
2.2.2 样品的预焙烧 10
2.2.3 样品的高温焙烧 11
第3章 材料的表征与分析 12
3.1 TG热分析方法 12
3.2 红外光谱分析 13
3.2.1 压片的制备与红外测试 13
3.2.2 不同温度下的LiFePO4/C红外光谱图 14
3.2.3 不同碳源制取的LiFePO4/C红外光谱图 16
3.2.4 不同温度电极片测试后LiFePO4混合物的红外光谱图 17
3.3 扫描电镜SEM分析 18
3.4 X射线衍射分析 19
3.5 LiFePO4/C不同温度下的晶胞参数 21
第4章 电化学性能测试 22
4.1 仪器的选择 22
4.2 聚四氟乙烯乳液的固含量的测定 22
4.3 电解液的配制 23
4.4 电极片的制备 23
4.5循环伏安法测试 25
4.5.1 不同温度对电化学性的影响 25
4.5.2 不同厚度电极片的影响 28
4.5.3 LiOH对700℃LiFePO4/C循环伏安特性的影响 29
4.5.4 不同扫描速度对循环伏安图像的影响 30
第5章 结论与展望 33
5.1 结论 33
5.2未来展望 33
致 谢 35
参考文献 36
 

本文主要研究思路及方法
本文以Fe2O3为铁源，以蔗糖为碳源，采用碳热还原法制备了LiFePO4/C复合正极材料。旨在考查实验过程中的各种实验条件和因素对LiFePO4/C复合正极材料的制备和电化学性能的影响。本实验设计的总体思路可以概括为：实验仪器的搭配与调试→实验样品的选择→LiFePO4/C的制备→LiFePO4/C的表征分析→LiFePO4/C的循环伏安测试→得出初步结论→讨论实验结果。
本实验在样品烧制过程中主要使用到的仪器与设备有，管式炉、石英管、陶瓷舟、高纯氮气、排气管、玛瑙研钵、烧杯、不锈钢勺、称量天平等仪器设备。在样品表征和测试阶段主要使用到得仪器与设备有，XRD分析仪、扫描电镜、红外分析仪、热重分析仪、电化学工作站等。
实验在不同温度梯度（500、600、650、700、750℃）下分别制备LiFePO4/C电极材料，为后续的材料表征与分析提供了大量的材料。在LiFePO4/C样品制成后，分别进行了红外分析、XRD分析、SEM分析、循环伏安测试等各项性能的检测与分析，并对实验结果进行分析与讨论。