锂-二硫化铁电池的研制

摘要

作为一种新型高能锂电池，Li/FeS2电池有着十分广阔的应用前景，目前国内外对Li/FeS2电池的研究和开发都给予了极大的关注。Li/FeS2电池采用与其它一次锂电池相似的液态电解液作为离子在正负极之间传输的介质。Li/FeS2电池具有质量轻，能量高、大电流放电能力强等特点。 对正极材料的处理工艺进行了研究，对处理前后的结构进行了分析。对正极材料进行了深入的研究，发现通过一定制度的处理使二硫化铁电特性有所改观。同时对放电前后电池正极物质的变化进行了一定的分析。 设计了Li/FeS2电池的制造工艺，研究了各种正极制造方法对电池性能的影响。对不同正极制造工艺的电池进行了全面测试，并根据测试结果进行分析。对工艺研究中出现的技术难点进行了探讨。重点研究了导电剂、电解液选择及加液量对Li/FeS2电池的性能影响。 研究了电池容量、内阻与加液量的关系以及不同加液量电池的容量分布情况，优化了AA型Li/FeS2电池的精确加液量。 对AA型Li/FeS2电池进行性能检测。在不同放电制度下对电池性能进行了研究，对电池的电化学性能及安全性能进行考核与评价，各项指标合格。

目录

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第一章绪论

1.1锂电池概况

1.1.1锂电池概况

1.1.2锂/二硫化铁电池的概况

1.1.3锂/二硫化铁电池的机理

1.1.4锂/二硫化铁电池的特点

1.2正极活性物质概述

1.2.1二硫化铁的制备方法

1.2.2二硫化铁电极反应机理

1.3本论文的研究内容与意义

第二章热处理对黄铁矿性能的影响

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1正极活性物质的制备工艺

2.2.2热处理过程中黄铁矿中水含量的变化

2.2.3热处理前后黄铁矿吸液量的测定

2.2.4热处理前后黄铁矿表面酸度的测定

2.2.5热处理前后黄铁矿密度的测定

2.2.6热处理前后样品中FeS2含量的测定

2.2.7热处理前后黄铁矿比表面积的测定

2.2.8热处理前后黄铁矿晶相结构的测定

2.2.9热处理前后黄铁矿的电性能

2.3结果与讨论

2.3.1热处理对黄铁矿含水量的影响

2.3.2热处理前后黄铁矿吸液量的变化

2.3.3热处理前后黄铁矿表面酸度的变化

2.3.4热处理前后黄铁矿堆积密度的变化

2.3.5热处理对矿粉中FeS2含量的影响

2.3.6黄铁矿热处理前后比表面积的变化

2.3.7热处理对黄铁矿晶体结构的影响

2.3.8热处理对黄铁矿放电容量的影响

2.4本章小结

第三章正极特性研究

3.1合粉工艺的研究

3.1.1前言

3.1.2实验部分

3.1.3结果分析

3.2正极制备工艺研究

3.2.1轧膜法与涂膏法制作极片的SEM图对比

3.2.2涂膏法和轧膜法制备工艺下电池性能比较

3.3本章小结

第四章电解液的研究

4.1有机溶剂的研究

4.1.1有机溶剂的选择

4.1.2有机溶剂的制备与提纯

4.2电解质盐的研究

4.3电解液的配制

4.4不同电解液对比

4.4本章小结

第五章电池的制备

5.1零配件

5.1.1隔膜

5.1.2正温度系数端子

5.1.3集流网

5.2电池的装配

5.3制备工艺流程

第六章电池性能的研究

6.1工艺参数对电池特性的影响

6.1.1前言

6.1.2实验部分

6.1.3试验结果分析与讨论

6.2电解液用量的确定

6.2.1加液量与电池容量、内阻的关系

6.2.2三种相近加液量的进一步比较

6.3锂/二硫化铁电池的性能

6.3.1开路电压

6.3.2放电特性

6.3.3贮存性能

6.3.4安全性能测试及滥用情况下的安全保护

6.3.5与其它1.5V一次电池对比

6.4放电前后电池正极材料的XRD研究

6.5放电前后电池正极材料的XPS研究

6.5.1实验

6.5.1实验结果及讨论

6.6本章小结

第七章结论

参考文献

攻硕期间本人取得的科研成果（包括论文、著作、科研项目等）

附：攻硕期间本人申请的专利

致谢