探討以溶膠凝膠法合成之部分取代LiNi1-xFexPO4、LiMn1-xCoxPO4 正極材料及其電性表現

Investigation of electrical performance of LiNi1-xFexPO4 and LiMn1-xCoxPO4 cathode material prepared through sol gel synthesis

許維辰

指導教授 ： 蔡哲正

國立清華大學/工學院/材料科學工程學系/碩士(2014年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2014.00363

摘要

本實驗探討對橄欖石結構的磷酸鋰鎳、磷酸鋰錳材料進行部分之過渡金屬取代。實驗採用溶膠凝膠法，並透過調整在溶膠階段的藥品添加比例，能夠成功合成出LiNi1-xFexPO4 、LiMn1-xCoxPO4。電性測試分兩部份進行，第一部份為鐵取代之磷酸鋰鎳材料，第二部分為鈷取代之磷酸鋰錳材料。
在第一部份，歸納磷酸鋰鎳的XRD、電性測試結果以及現有之文獻資料，此材料目前的問題在於脫鋰後的NiPO4並不是一穩定存在相，導致觀察不到放電平台。
在第二部分，實驗的合成參數經過調整，能找出一組電性表現最佳的，優化的參數其首圈放電容量為98 mAh/g，20圈後的電容量能維持首圈的86.7 %。
實驗另外嘗試以Li4Zn(PO4)2材料作為導離子的添加物，在碳包覆步驟加入，散佈在碳層中，能進一步改善電性。透過此方法改善的LiMn1-xCoxPO4材料，其首圈放電容量為132.8 mAh/g。

關鍵字

磷酸鋰鹽 ； 溶膠凝膠法 ； 鋰電池正極材料

並列摘要

無資料

並列關鍵字

LiNiPO4 ； LiMnPO4 ； sol-gel method

參考文獻

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