硼、氮掺杂纳米碳复合多孔磷酸铁锂材料的储能特性与嵌锂机制研究

项目名称： 硼、氮掺杂纳米碳复合多孔磷酸铁锂材料的储能特性与嵌锂机制研究

项目编号： No.51372178

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 周盈科

作者单位： 武汉科技大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 磷酸铁锂（LiFePO4)是目前锂离子动力电池最具有潜力的正极活性材料，但存在因电子、锂离子导电性不够导致的高倍率性能不能满足要求的问题。本申请拟将磷酸铁锂设计成多孔材料，并在其中引入新型纳米碳导电网络硼、氮掺杂的石墨烯与碳纳米管，以同时改善材料中电子和锂离子的传输通道与途径，有效提高其高倍率性能。拟系统探索多孔磷酸铁锂材料的结构演变机制及纳米碳材料掺杂的过程与机理，探索结合真空冷冻干燥技术制备硼、氮掺杂纳米碳复合多孔磷酸铁锂材料的物理化学条件及形成机理，探明复合材料的相形成过程、孔演变规律、组分间相互作用等机制，揭示多孔复合材料的储能特性，明确其电子、锂离子传导的过程与机制并建立相应的物理模型，构建以优化的纳米碳复合多孔活性材料为正极的小型锂离子动力电池原型并考察其实际应用性能。研究结果为深入理解多孔复合电极体系、有效提高锂离子动力电池的综合性能奠定基础并提供可靠的理论依据。

中文关键词： 磷酸铁锂；多孔结构；掺杂纳米碳；复合材料；锂离子电池

英文摘要： LiFePO4 is currently the most promising cathode material for lithium-ion power batteries, however, it's high-rate performance can't fully meet such requirements for the limited conductivity of both electrons and lithium ions. In this proposal, to improve

英文关键词： LiFePO4；porous structure；doped nanocarbon；composite material；lithium-ion battery