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本文提出以碳酸丙烯酯为电解质溶剂,表面含有孔洞结构的铝箔作为阴极,通过电化学沉积的方式制备磷酸铁锂铝基正极片复合材料。研究了反应过程中直流电的反应电压、反应时间、电解质浓度及阴极铝箔的表面结构状态对所制备样品的微观形貌及电化学性能的影响。在此基础上,为提高复合材料的电化学性能,对所制备的材料进行纳米化、碳包覆、金属离子掺杂等方式的改性探究。所得样品通过SEM、EDS、XPS、FTIR、XRD以及电化学测试系统来对其进行元素分析、晶型结构分析、微观形貌分析、电化学性能测试。根据表征分析结果,并结合实验过程中观察到的现象进行电化学沉积复合材料反应机理研究。实验结果表明:在该反应体系条件下,电沉积最佳反应条件:直流电压为1.8 V,电解质中磷酸浓度为1 mol/L,硝酸锂浓度为1 mol/L,电沉积时间为120min,阴级铝箔表面孔洞形貌对电沉积物性能产生重要影响。通过XPS对铁元素的价态分析,反应过程中完成了三价铁向二价铁的阴极还原转化;通过扫描电子显微镜观察分析,沉积在极片上的颗粒粒径大小为100-200 nm;通过电化学测试系统测试交流阻抗高频区为600Ω,0.1 C倍率下首次放电比容量为60 mAh/g。通过在电解质中添加阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和碱性黄(BY)来对磷酸铁锂沉积颗粒粒径纳米化进行改性研究,实验结果表明,电沉积物制备的样品颗粒粒径在100-200 nm之间,通过SEM的微观形貌分析发现,添加碱性黄(BY)后制备的样品进入铝箔隧道孔中,形成柱状中空结构形貌,交流阻抗分析结果表明,高频区阻抗由改性前的600Ω降为改性后的360Ω,降低了锂离子在电极材料与电解质之间的界面阻抗。同时对所改性的两种磷酸铁锂铝基正极材料在0.1 C倍率下的首次充放电容量性能比较:添加碱性黄后制备的磷酸铁锂复合材料(LFP-BY),首次充放电容量为80 mAh/g,添加十六烷基三甲基溴化铵后制备的磷酸铁锂复合材料(LFP-CTAB)首次充放电容量为60mAh/g;通过在电解液中分别加入硝酸镁、硝酸钴等进行金属离子掺杂改性,实验结果表明:改性后制备的复合材料微观形貌变化小,在电化学性能方面,添加镁离子后,界面阻抗由原来的600Ω降为250Ω,掺杂钴离子后,界面阻抗可降为100Ω,首次放电性能有了大幅度提高,掺杂后,0.1 C倍率下首次充放电由原来的60 mAh/g提升至130 mAh/g;在碳包覆改性方面,由于反应体系中有机物碳酸丙烯酯的存在,可作为碳源,所以本课题仅探讨了通过添加葡萄糖来探究碳包覆的改性对样品的微观形貌以及电化学性能的影响,实验结果表明:微观形貌方面,随着葡萄糖添加量增大,电沉积物表面形貌越光滑,在该研究体系下,葡萄糖的最佳添加量为0.03 mol/L。但碳包覆对复合材料电化学性能方面没有重要影响。