掺杂Ni对磷酸铁锂电化学性能的影响开题报告

1. 研究目的与意义

LiFePO₄是一种新型锂离子电池正极材料，对LiFePO4掺杂，如Ni2 等，可以显著提高材料的电化学性能，但还有待进一步分析过度金属离子LiFePO4晶格缺陷和键价的影响，特别是掺杂后的结构与导电性能的关系。

2. 国内外研究现状分析

磷酸铁锂导电性差是影响磷酸铁锂应用的最大因素, 前期通过包覆和掺杂改善了高倍率充放电性能, 已能提高电导率， 掺杂则能提高8 倍。

同时掺杂也抑制了容量的衰减, 提高了比容量, 因此, 如何改进工艺方法提高振实密度是另一个新课题。

国外对磷酸铁锂研究较早, 美国等一些国家已实现产业化。

3. 研究的基本内容与计划

通过过渡金属Ni掺杂在LiFePO4 晶格中的部分Fe位，讨论其对LiFePO4材料的导电性能以及Li 嵌入和扩散阻抗的影响。

对掺杂前和掺杂后的样品的物相结构和电化学性能进行了表征及测试，再进行对比，可以表明掺杂后电化学性能显著提高。

4. 研究创新点

过渡金属元素的Fe 位掺杂不仅调整了LiFePO4 晶体的晶胞参数，而且在烧结过程中还抑制了颗粒长大，得到了尺寸较小、分布均匀的电极材料样品，改善了LiFePO4 的自身导电性、Li 迁移阻抗等性能，提高了掺杂LiFePO4 材料的电化学性能。