导读:本文包含了改性橄榄石论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:磷酸铁锂,磷酸锰铁锂,氧化石墨烯,氟掺杂
改性橄榄石论文文献综述
刘建[1]（2018）在《高性能橄榄石型LiFe_xMn_(1-x)PO_4正极材料制备及改性研究》一文中研究指出环境友好、结构稳定、低成本的橄榄石型正极材料引起众多科研工作者的兴趣和关注,但自身较差的锂离子的传输特性和低的电子电导性限制了此类正极材料的进一步发展。本文以橄榄石型LiFe_xMn_(1-x)PO_4(0<x≤1)正极材料为研究对象,在提高正极材料的电子电导性、能量密度和功率密度及减缓Mn~(3+)的Jahn-Taller效应等方面开展研究。首先,针对LiFePO_4正极材料在大电流密度下具有较差的电化学性能以及在固相合成过程中Fe~(2+)易氧化等问题。本文以FePO_4为模板,蔗糖与聚偏氟乙烯(PVDF)作为混合碳源,借助固相法及碳热还原过程制备了氟掺杂碳包覆的LiFePO_4(LFP/C-F)复合正极材料。结果表明,氟掺杂碳层不仅提高正极材料的电子导电性,还减缓了电解液高温环境(55oC)分解产物(HF)对正极材料的腐蚀。LFP/C-F复合正极材料在20 C倍率下放电比容量为120.2 mA h g~(-1),并且展现出高的能量密度及功率密度。其次,对于LiMnPO_4正极材料而言,Mn~(3+)的Jahn-Taller效应易于引起正极材料结构稳定性下降及电化学性能衰减。Fe掺杂能够在一定程度上缓解Mn~(3+)的Jahn-Taller效应,因为在不同的制备方法下具有不同的最佳Mn/Fe比值,因此,对于Mn/Fe最佳比值,至今没有给出明确的答案。本文基于溶剂热的方法制备一系列不同Mn/Fe比值的LiFe_xMn_(1-x)PO_4正极材料,探究了在氟掺杂碳包覆条件下的最佳Mn/Fe比值。结果表明,当Mn/Fe比值为6/4时,氟掺杂碳包覆的LiFe_(0.4)Mn_(0.6)PO_4复合正极材料展现出最佳的倍率性能和循环稳定性。最后,采用电子电导性优异的石墨烯和氟掺杂碳与Li Fe_(0.25)Mn_(0.75)PO_4正极材料复合,以期大幅度提高正极材料的电子电导性。本文采用简单的球磨分散方法制备了还原氧石墨烯与氟掺杂碳共同包覆的正极材料,探究了氧化石墨烯与混合碳源的最佳加入量比值,并分析了石墨烯对正极材料电化学性能的影响。当氧化石墨烯与混合碳源加入量比值为1:4时,LiFe_(0.25)Mn_(0.75)PO_4/C/rGO复合正极材料在20 C倍率下放电比容量为125.6 mA h g~(-1),在1 C和10 C倍率下分别循环500圈和800圈,放电比容量保持率分别为90%和85%,表现出优异的倍率性能和循环稳定性。综上所述,本论文以有效提高橄榄石型正极材料的电子电导性,缓解Mn~(3+)的Jahn-Taller效应为着眼点,制备了碳包覆的橄榄石型正极材料,并优化了氟掺杂碳包覆的橄榄石型LiFe_xMn_(1-x)PO_4正极材料中的Mn/Fe比,显着地提高了此类正极材料的高倍性能和循环稳定性。因此,本论文的相应研究工作为发展高功率密度和高能量密度的锂离子电池具有一定的指导意义和实用价值。(本文来源于《郑州大学》期刊2018-05-01）
严鹏,董亚梅,张春明,何丹农[2]（2016）在《锂离子电池正极材料橄榄石结构LiCoPO_4的制备及改性进展》一文中研究指出橄榄石结构磷酸钴锂(LiCoPO4)由于具有较高的放电平台4.8V(vs Li+/Li)以及放电比容量,被认为是最有前景的新一代高容量高电压锂离子电池正极材料;着重从制备方法、改性手段等方面对近几年LiCoPO4的研究进展进行概述与总结。(本文来源于《化工新型材料》期刊2016年10期）
李玲玲[3]（2016）在《橄榄石结构LiMPO_4(M=Fe、Mn)正极材料的溶剂热合成及电化学性能的改性》一文中研究指出橄榄石结构LiMPO4是最有希望实现大功率应用的锂离子电池正极材料,本论文在综述LiMPO4正极材料研究现状的基础上,在溶剂热系统中引入P123和氧化石墨烯GO,辅助溶剂热制备了充分覆碳,电化学性能优良的LiFePO4、 LiMnPO4锂离子电池正极材料,取得了以下主要成果：(1)利用P123辅助水／乙二醇溶剂热法,成功地制备出了纳米晶无间隙聚集而成的LiFePO4纳米颗粒。吸附的P123使得所合成的LiFePO4纳米颗粒表面及聚集的纳米晶界充分覆碳,表现出优异的充放电性能和倍率性能,0.1 C的首次充、放电比容量分别为162.95 mAh/g,153.12 mAh/g,高倍率10C的放电容量达到127.60 mAh/g,是0.1C充放电容量的78%。(2)利用GO辅助乙二醇溶剂热法,成功地制备出了纳米片自组装的花状LiMnPO4/GO复合纳米结构。由于GO在纳米片表面的吸附,自组装单元呈翘曲状,彼此之间保持有较大的间隙。吸附于自组装基元纳米片表面的GO碳化后,获得了纳米片表面充分碳包覆的花状LiMnPO4/C复合正极材料,表现出优异的电化学性能,0.05C的首次放电容量达到101.8mAh/g,远优于没有引入GO合成的LiMnPO4花状纳米结构的首次充放电容量69.16 mAh/g。(3)在乙二醇溶剂热系统中引入KOH矿化剂,有效促进了LiMnPO4的形核,使得所合成的LiMnPO4晶粒减小。在较高的KOH浓度下,所合成的纳米晶自组装形成LiMnPO4椭球状类单晶纳米颗粒,由于缩短了Li离子脱嵌的路径,表现出了较好的电化学性能,0.1C下首次充、放电比容量分别为58.53mAh/g, 55.09 mAh/g。(本文来源于《浙江大学》期刊2016-01-20）
闫素远[4]（2015）在《橄榄石型LiMnPO_4正极材料的改性及储能性能的研究》一文中研究指出橄榄石型结构的Li MPO_4(M=Fe、Mn、Ni、Co)因其成本低、环境友好和结构稳定等优点被认为是最有潜力的正极材料,且其家族中的LiFePO_4已经商业化。现在,具有高对锂电势(4.1 V)和高理论能量密度(697 Wh/kg)的Li MnPO_4被认为是下一代锂离子电池正极材料。但LiMnPO_4有其自身的缺陷如电子导电率和锂离子扩散系数都较低、Mn3+的Jahn-Teller效应等,这就限制了其电化学性能,特别是在大倍率下的放电性能。本文主要从导电相炭表面包覆、颗粒尺寸纳米化和形貌控制、Fe离子掺杂这叁个方面对Li MnPO_4进行改性研究,以提高其电化学性能,并探索了不同的制备方法和工艺条件对其结构、形貌及电化学性能的影响。主要研究内容及成果包括以下两个方面:(1):选用共沉淀法制备的MnPO_4·H2O和FePO_4为前驱体,利用改进的固相法合成了LiMnPO_4和LiMn1-xFex PO_4系列正极材料。研究了碳源、含碳量和Mn/Fe比等因素对产品物理和电化学性能的影响,得出当以两亲性炭材料(ACM)为碳源,碳源含量为15%,且Mn/Fe比为0.6/0.4时制备的LiMn0.6Fe0.4PO_4/C材料具有最高的导电率、最适合Li+迁移的晶格结构和最优异的电化学性能,尤其是其倍率性能。且根据Randles-Sevcik公式计算的锂离子扩散系数D(Li-Mn)为5.49×10-10cm2/s,可见适量的Fe嵌在LiMnPO_4的Mn位置上能有效的改善其电化学性能。(2):以聚乙二醇400/水为溶剂,采用溶剂热法合成了LiMn1-xFexPO_4(x=0.2,0.3,0.4,0.5)前驱体,然后与ACM混合,在惰性气体下煅烧制备了LiMn1-xFexPO_4纳米棒状颗粒。PEG400的加入促使晶体沿着ac面择优生长,使b轴方向距离最短,加快Li+的迁移速率。同时探索了煅烧温度和Mn/Fe比等对产品的影响,得出了最优化的工艺参数。当煅烧温度为700oC,Mn/Fe为0.5/0.5时制备的LiMn0.5Fe0.5PO_4/C的棒状厚度约为30 nm,颗粒结晶性完整,Li+扩散速率快,电化学性能最好。(3):通过对比发现,这两种合成方法制备的LiMn1-xFexPO_4/C(x=0.2,0.3,0.4,0.5)的结构和电化学性能差异很大,得到的最优Mn/Fe比也不一样,且LiMn0.6Fe0.4PO_4的性能差异最明显。这是因为不同的合成方法和工艺合成条件会影响材料的结晶性、颗粒形貌、Mn/Fe原子在晶体内的分布及电极动力学行为,进而会影响到材料的其电化学性能。(本文来源于《天津大学》期刊2015-06-01）
李波,雷廷宙,白炜,陈雁,李顺清[5]（2013）在《助剂改性镍铈负载橄榄石焦油裂解催化剂的研究》一文中研究指出以镍为活性组分,二氧化铈为助催化剂,橄榄石为载体研究了橄榄石负载镍催化剂的催化性能,实验还考察了不同助剂(Cu,Fe,Mg)的添加对催化剂活性的影响,结果表明,Cu,Fe,Mg都能提高Ce-Ni/Olivine催化剂焦油裂解活性和燃气质量,其中Cu效果最佳.(本文来源于《河南科学》期刊2013年01期）
刘向东[6]（2010）在《改性橄榄石载镍催化剂上生物质焦油的水蒸气重整》一文中研究指出生物质在气化过程中产生的焦油副产物,导致管路的堵塞、腐蚀和设备的损坏,以及严重的环境污染问题。焦油的存在是限制生物质气化技术发展和工业化的主要障碍。在各种除焦技术中,通过催化剂的作用,在气化器内将焦油组分原位转化为小分子气体已引起人们的极大兴趣。外循环逆流移动床生物质水蒸气气化工艺,可以实现生物质气化过程中所产生的焦油的原位转化,催化剂的连续循环烧炭再生,同时催化剂还可作为热载体提供热解气化所需的能量。针对该工艺对催化剂的要求,制备了改性橄榄石载镍催化剂,进行表征分析催化剂的结构和组成,并在固定床反应器中,进行了催化剂上生物质焦油水蒸气重整的活性测试。为了提高橄榄石载镍催化剂的活性,通过添加钙铝酸盐水泥成型的方法对橄榄石载体进行改性,经橄榄石球磨、物料混合、成型、养护、干燥煅烧等工艺流程制得复合改性橄榄石载体(MO),用过量溶液浸渍法制得改性橄榄石载镍催化剂(NiO／MO)。改性橄榄石载镍催化剂适宜的制备条件为：助剂铝酸盐水泥的添加量为20wt.%,NiO担载量5wt%,焙烧温度900℃。结果表明,改性橄榄石载体的孔隙率高达30%以上,比表面积提高,而磨损率与原矿橄榄石相当。SEM分析可知改性后的催化剂孔结构明显改善。XRD分析表明有新的镍铝,镍镁尖晶石相生成。由TPR谱图可看出,催化剂的还原峰温度从600℃提高到750℃,说明活性组分NiO与载体之间的作用力增强,催化剂的热稳定性提高。生物质焦油水蒸气重整实验表明,改性橄榄石载镍催化剂对焦油的碳转化率达到90%左右,比橄榄石载镍催化剂提高了30%左右。合成气在总产气中所占百分含量提高了近20%左右。NiO/MO催化剂与商业Z409催化剂性活性对比考察,NiO／MO催化剂依然有较高的碳转化率,但是Z409催化剂有较高的氢气产率和(H2+CO)选择性。通过改性橄榄石载镍催化剂的再生性能的考察,发现催化剂再生后活性组分有所流失。TPR分析表明,再生后催化剂的还原峰温度比新鲜改性橄榄石载镍催化剂750℃有多降低,是由于再生过程中改变了载体与活性组分之间的相互作用,使催化剂变的更易还原。催化剂经过再生后碳转化率依然能达到70%以上。为了改善改性橄榄石载镍催化剂对生物质焦油产气的重整性能,考察了助剂MgO、Fe203和K20的添加,研究发现10wt%的氧化镁和2wt%的Fe203的添加量是最优的,MgO助剂的添加改善了催化剂活性组分与载体的相互作用,使活性组分和载体之间的作用力增强。NiO-MgO固溶体的生成提高了催化剂的热稳定性能。Fe203的添加改善了活性组分和载体之间的作用,使催化剂变的更易还原,提高了产气中氢气产率。助剂K2O的添加改善了活性组分和载体之间的相互作用和活性组分NiO的存在状态。催化剂中助剂K的添加对焦油的裂解活性和产气重整性能有较大的提高。(本文来源于《大连理工大学》期刊2010-06-01）
张毅[7]（2010）在《镁橄榄石的改性处理和分选提纯研究》一文中研究指出本文主要针对镁橄榄石和炭黑为主要原料添加氧化铝或不添加任何其他化合物压制成试样,在氩气气氛下进行反应烧成后,分离物相MgO、SiC、FeO、C、硅铁等化合物。采用XRD分析技术研究试样的物相在反应进行时的演变过程,从而对镁橄榄石原料氮气气氛反应过程中的物相变化和反应动力学机制进行了研究。在同温度不同组分、不同温度同组分下,通过镁橄榄石直接与炭黑反应、镁橄榄石与氧化铝和炭黑反应,研究改性后的物相组成,制备易分离的物相。满足镁橄榄石在焙烧改性后,生成由MgO、SiC、FeO、C、硅铁合金组成的混合物,进行物相分离。采用碳化法、磁选法、碳化-磁选联合选别着重分离MgO、FeO。且以化学处理辅以验证碳化法、磁选法的高效性。结果显示,当烧成温度为1600℃和1650℃,添加Al2O3的2#样(Mg2SiO4/C/Al2O3为35:9:51)能够比较好的合成课分选复合粉体。FeSi相、MgO在磁选强度1.6T、细度-30μm100%时有良好的分选性,试样高温氧化后精矿中的Fe2O3高达11.8%对比尾矿中的Fe2O3再1%左右;在碳化法去除干扰磁选的MgO时,消化时间30min、碳化时间4min时对后段的磁选有良好的作用。(本文来源于《武汉科技大学》期刊2010-05-08）
钟美娥,周震涛,林学好[8]（2009）在《橄榄石型LiFePO_4的掺锰改性研究》一文中研究指出介绍了不同锰掺杂量对LiFePO4的物理与化学性能的影响,综述了近年来LiFePO4掺锰改性的研究进展,可知掺杂少量锰离子(y≤0.2)可以提高LiFePO4的电子电导率和锂离子扩散速率;而掺杂大量锰离子(0.6≤y≤0.8)则是提高LiFePO4充放电电位平台进而提高其放电比能量的一种有效方法。(本文来源于《电池工业》期刊2009年03期）
徐海龙[9]（2009）在《生物质气化改性橄榄石载镍催化剂研究》一文中研究指出本论文以制备具有良好活性的焦油水蒸气裂解制氢催化剂为目的,针对橄榄石载镍催化剂活性较低、易失活等缺点和固体热载体催化气化生物质制氢工艺对催化剂的要求,制备了改性橄榄石载镍催化剂。改性载体的制备是以铝酸钙水泥为粘结剂对橄榄石粉进行成型处理,催化剂的制备采用浸渍法。以苯的水蒸气催化转化为模型反应,考察了固定床反应器中苯水蒸气转化工艺条件和催化剂制备条件对催化剂性能的影响。催化剂制备考察包括载体的制备和活性组分负载两个方面,载体制备的考察条件包括粘结剂用量、载体煅烧温度和结构助剂的添加;活性组分负载包括催化剂制备方法和助催化剂的添加。实验结果表明,水泥改性橄榄石负载Ni催化剂在反应温度800℃,水碳比为2.5和质量空速为0.8h~(-1)的条件下,苯的碳转化率为99.4%,产气量为68.5 ml/min,产气中各个组分含量分别为H_2 64.3vol.%,CO 22.3vol.%,和CO_2 13.4vol.%。此外,对铝酸钙改性橄榄石催化剂进行了500min的稳定性测试,在所考察的时间范围内催化剂没有发生明显的失活现象,X射线衍射(XRD)表明活性组分NiO在改性橄榄石载体上比在橄榄石载体上能更好的分散。通过实验工艺条件的考察可知,反应温度、水碳比和质量空速对改性橄榄石载镍催化剂的活性都有较大影响,反应温度以大于或等于750℃为宜;水碳比对催化剂的活性和产气的组成都有影响,水碳比在2.0以上催化剂都能维持很好的活性和稳定性,可以根据实际产气组成的需要来确定反应的水碳比;催化剂的使用空速不宜大于1.1h~(-1)。实验还探索性的考察了以坡缕石为粘结剂和以水泥、坡缕石混合粘结剂改性橄榄石载镍催化剂的催化性能。通过实验对比,坡缕石、复合粘结剂改性橄榄石载镍催化剂的活性比水泥改性橄榄石载镍催化剂稍好,而且它们都具有良好的自还原性能。(本文来源于《大连理工大学》期刊2009-06-01）
李鸿建[10]（2008）在《橄榄石型LiFePO_4的合成与改性》一文中研究指出橄榄石型LiFePO4因具有价廉环保、比容量高、循环性能好、安全性高等优点,被认为是最具应用前景的新型锂离子电池正极材料。本课题采用水热法制备了LiFePO4,研究了反应温度与反应时间对材料的结构与电化学性能的影响。通过碳包覆制备了LiFePO4/C,研究不同碳源、不同包碳方法及包碳量对其电化学性能的影响。通过Ni、Mn元素的掺杂,研究体相掺杂对材料的结构、形貌及电化学性能的影响。利用DTA研究了原料的吸放热情况,通过XRD、SEM、XPS等测试技术对合成样品的结构、表面形态、价态及成分进行了系统的研究,利用充放电测试研究了材料的容量和循环性能,利用CV、EIS研究了材料中Li+的脱嵌和镶嵌反应。研究结果表明:LiFePO4的结构属于正交晶系,空间群为Pnmb;最佳水热条件下合成的LiFePO4在0.1C下的首次放电容量为91.44mAh·g-1,50次循环后的放电容量为首次的71.57%;碳包覆使LiFePO4的容量与循环性能得到较大的改善,以蔗糖为碳源、采用直接退火法得到的包覆4mass%碳的LiFePO4/C在0.1C下的首次充电容量为169.34mAh·g-1,接近理论值,首次放电容量为117.04mAh·g-1,50次循环后的容量为首次放电容量的89.67%;Mn元素的掺杂使LiFePO4的晶胞体积V增大,材料的容量得到显着提高,LiFe0.9Mn0.1PO4在0.1C下首次放电容量达到132.49mAh·g-1,在大电流0.5C下首次放电容量为64.16mAh·g-1,50次循环后,放电容量没有衰减;Ni元素的掺杂,使材料的晶格常数变小,增强了材料的结构稳定性,较好的提高了材料循环稳定性,LiFe0.8Ni0.2PO4在0.1C下首次放电容量为84.69mAh·g-1,50次循环后,放电容量为首次的108.72%;(NiMn)元素的混合掺杂使材料的晶格常数a、c、V减小,虽然材料的容量有所下降,但较好地提高了材料的循环稳定性,其中LiFe0.8(NiMn)0.2PO4的循环稳定性最好,其首次放电容量为58.70mAh·g-1,50次循环后的放电容量为首次的104.48%。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2008-06-01）
改性橄榄石论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
橄榄石结构磷酸钴锂(LiCoPO4)由于具有较高的放电平台4.8V(vs Li+/Li)以及放电比容量,被认为是最有前景的新一代高容量高电压锂离子电池正极材料;着重从制备方法、改性手段等方面对近几年LiCoPO4的研究进展进行概述与总结。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
改性橄榄石论文参考文献
[1].刘建.高性能橄榄石型LiFe_xMn_(1-x)PO_4正极材料制备及改性研究[D].郑州大学.2018
[2].严鹏,董亚梅,张春明,何丹农.锂离子电池正极材料橄榄石结构LiCoPO_4的制备及改性进展[J].化工新型材料.2016
[3].李玲玲.橄榄石结构LiMPO_4(M=Fe、Mn)正极材料的溶剂热合成及电化学性能的改性[D].浙江大学.2016
[4].闫素远.橄榄石型LiMnPO_4正极材料的改性及储能性能的研究[D].天津大学.2015
[5].李波,雷廷宙,白炜,陈雁,李顺清.助剂改性镍铈负载橄榄石焦油裂解催化剂的研究[J].河南科学.2013
[6].刘向东.改性橄榄石载镍催化剂上生物质焦油的水蒸气重整[D].大连理工大学.2010
[7].张毅.镁橄榄石的改性处理和分选提纯研究[D].武汉科技大学.2010
[8].钟美娥,周震涛,林学好.橄榄石型LiFePO_4的掺锰改性研究[J].电池工业.2009
[9].徐海龙.生物质气化改性橄榄石载镍催化剂研究[D].大连理工大学.2009
[10].李鸿建.橄榄石型LiFePO_4的合成与改性[D].哈尔滨工业大学.2008