新型锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂水性粘合剂的研究

摘要

相比目前商业化的锂离子电池正极材料，橄榄石型磷酸亚铁锂具有放电平台适宜、理论容量高、良好的电化学性能、原材料来源丰富、价格低廉、绿色环保等众多优点，从而被认为是一种最具潜力的锂离子电池正极材料，特别是作为动力型锂离子电池正极材料。 本论文采用明胶溶液对正极材料LiFePO4进行预处理，然后依次加入导电剂、丁苯橡胶乳液和聚氧化乙烯溶液共混搅拌，将搅拌均匀的浆料制成极片组装电池。本论文的重要结果有如下几点： 1．明胶溶液具有保护胶体的作用，对正极材料LiFePO4进行预处理后，导电剂在正极材料LiFePO4表面形成均匀的一层，能够提高电池的电导率。通过电子扫描显微镜对水溶性粘合剂和传统方法制得的极片能够发现，在采用水溶性粘合剂制得的极片中，正极材料LiFePO4的周围导电剂均匀的分散，而传统方法制得的极片中正极材料LiFePO4周围导电剂的分散不均匀。 2．对水溶性粘合剂和传统方法制得的极片所组装的电池进行电化学测试，两组电池相比较而言，水性粘结剂制得的电池在容量和循环性能上均优于传统方法制得的电池，容量达到135mAh/g。 3．加入丁苯橡胶乳液可以提高极片的柔韧性，加入聚氧化乙烯溶液提高极片的振实密度，利用明胶粘结剂性能，可以发挥三组分对正极材料在极流体上的优良粘结作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2锂离子电池的发展简述

1.3锂离子电池的工作原理

1.4锂离子电池的特点和现状以及发展前景

1.4.1锂离子电池的特点

1.4.2锂离子二次电池的现状以及发展前景

1.5锂离子电池基本结构体系及研究进展

1.5.1正极

1.5.2负极

1.5.3电解质

1.5.4隔膜

1.6 LiFePO4电池的问题和解决途径

1.6.1 LiFePO4材料的问题和解决途径

1.6.2 LiFePO4电池涂布工艺的问题和解决途径

1.7本论文工作的研究内容和意义

第二章实验试剂、仪器和设备及测试方法

2.1主要化学试剂

2.2主要实验仪器及设备

2.3扣式电池的装配工艺

2.4充放电循环性能测试

第三章实验部分

3.1活性材料理论容量的计算

3.2制配水溶性高分子聚合物溶液

3.2.1明胶溶液的制配

3.2.2聚氧化乙烯PEO溶液的制配

3.3正极材料LiFePO4涂布浆料的制备

3.4 LiFePO4电池的制备与测试

3.5 LiFePO4电池容量和循环性能测试

第四章结论与展望

4.1结论

4.2展望

参考文献

致 谢