磷酸鐵鋰電池自放電和過放電研究.pdf

1、自上世紀九十年代以來，鋰離子電池得到了飛速發展。由于其高工作電壓、高容量、高比能量和良好的循環性能，應用領域越來越廣泛。隨著能源危機的出現，鋰離子動力電池也成為具有競爭力和發展前景的一類動力源。在整個鋰離子電池體系中，正極材料的性能至關重要，價廉高能的新型鋰離子電池正極材料的開發應用是鋰離子電池發展的重要任務。而目前研究最多的幾種正極材料，如鈷酸鋰，錳酸鋰等均存在著不同的缺點而難以滿足動力電池的需要。
　　 1997年，報道了一

2、種新型的橄欖石型結構的材料磷酸鐵鋰，用于鋰離子電池正極材料。它具有較高的理論容量，良好的循環性能，豐富的原料來源，低廉的成本，良好的安全性能以及對環境友好等特性。然而，LiFePO4的缺點是在雜質存在時具有很大的自放電傾向，以及組合電池時容易出現某節電池過放電現象。
　　 本論文以研究磷酸鐵鋰電池自放電以及過放現象為目標，通過了解原因，找到解決和防護的辦法。
　　 在第2章，研究了自放電的主要原因，指出水分的存在是導致自

3、放電的一個主要因素。水分易和電解液反應，產生HF，后者進一步和存在的Fe雜質作用，導致電池自放電。進一步研究了脫水添加劑的效果，顯示出該添加劑可以明顯降低電池的自放電程度。
　　 在第3章，研究了磷酸鐵鋰電池的過放現象。雖然磷酸鐵鋰電池對過放的忍受性要好于常規的鋰離子電池，但電池組合使用時，仍然會發生由于一致性不匹配等原因導致的某節電池過放甚至反極，惡化電池的性能。同時研究了一種防過放添加劑，初步結果表明可以改善負極的性能。

4、r>　　 在第4章，使用磷酸鐵鋰（LiFePO4）和鈦酸鋰（Li4Ti5O12）做正極及負極活性材料制備鋰離子電池，并測試了其性能。用三電極法考察了不同配比時正負電極充放電電位的變化，并據此確定了電池中正負極的容量配比。性能測試結果表明，所制備的電池具有優異的循環穩定性和容量發揮能力。正負極容量配比1.4時，18650圓柱電池負極鈦酸鋰的容量發揮為160 mAh/g。
　　 在第5章，利用石墨和鈦酸鋰復合材料作為鋰離子電池的陽