第一篇：新型鋰離子電池材料的中試研究

“新型鋰離子電池材料的中試研究”

項(xiàng)目的中期報(bào)告

2009年9月到中投新能源有限公司，比亞迪等多家鋰離子電池生產(chǎn)廠家和設(shè)備生產(chǎn)廠家調(diào)研并進(jìn)行咨詢，收集當(dāng)今鋰離子電池各種檔次生產(chǎn)設(shè)備的資料。根據(jù)投資方對(duì)中試基地的研發(fā)規(guī)模確定了中試基地的設(shè)備采購(gòu)方案和設(shè)備配置，提供了中試基地設(shè)備的不同廠家供投資方選擇，根據(jù)設(shè)備采購(gòu)方案進(jìn)行了中試基地的設(shè)計(jì)規(guī)劃，將紹興開發(fā)區(qū)提供的1000平米的研究場(chǎng)地劃分為試驗(yàn)區(qū)﹑辦公區(qū)和休息區(qū)。試驗(yàn)區(qū)又分別為材料制備室﹑電極制備﹑電池制造室和電池性能測(cè)試室。

2009年10月設(shè)備采購(gòu)基本完成：實(shí)驗(yàn)桌﹑藥品柜﹑通風(fēng)廚﹑貨柜等布局設(shè)計(jì)及安裝到位。

2009年11﹑12月設(shè)備安裝和配置基本到位。根據(jù)設(shè)備的功率和研究工作的流程，為試驗(yàn)區(qū)設(shè)計(jì)了與之匹配的電路﹑氣路和水路布局方案和安裝。制備鋰離子電池正極材料的設(shè)備和儀器調(diào)試﹑驗(yàn)收基本完成。前期科研工作人員進(jìn)駐中試基地，并接受了操作設(shè)備的崗前培訓(xùn)。

2010年2﹑3月，電極制備和電池制造設(shè)備及流水線的調(diào)試和驗(yàn)收。設(shè)備使用人員崗前培訓(xùn)，各主要崗位人員基本配置到位并達(dá)到獨(dú)立操作和管理設(shè)備的水平。鋰離子電池制造所需的材料采購(gòu)到位。調(diào)試鋰離子電池的正負(fù)極漿料，優(yōu)化調(diào)試漿料工藝條件；調(diào)試鋰離子電池正負(fù)極的涂布工藝，優(yōu)化其工藝條件；優(yōu)化電極制造和電池制造工藝。

制造新電極材料的原材料基本采購(gòu)到位；制備輔助儀器基本到位。

2010年4月，用中試基地的電池制造流水線制造的小型塊狀（長(zhǎng)×寬×厚=4.2×3.2×0.6mm2）軟包裝鋰離子電池已試完成，充放電循環(huán)狀況較好。紹興市科技局﹑經(jīng)貿(mào)委﹑發(fā)改委﹑開發(fā)區(qū)等單位領(lǐng)導(dǎo)親臨現(xiàn)場(chǎng)觀看電池制造過程和既得軟包裝電池，評(píng)價(jià)較好。

制造新型鋰離子電池電極材料并已達(dá)到初級(jí)放大約50倍的中試規(guī)模；材料組成確定，已進(jìn)行了材料分析并獲得了可靠的材料分析檢測(cè)報(bào)告。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人（上饒師范學(xué)院）:

210-4-25

第二篇：中試驗(yàn)收?qǐng)?bào)告

中 試

項(xiàng) 目 名 稱：

項(xiàng) 目 負(fù) 責(zé) 人：

參 加 項(xiàng) 目 人 員：

中 試 時(shí) 間：

中 試 地 點(diǎn)：

結(jié) 告 總 報(bào)

目 錄

1.項(xiàng)目中試情況簡(jiǎn)介 1.1.生產(chǎn)質(zhì)量情況 1.2.原料消耗定額及收率指標(biāo) 1.3.質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及生產(chǎn)質(zhì)量情況 1.4.主要設(shè)備一覽表及主要設(shè)備生產(chǎn)能力 1.5.操作工時(shí)、生產(chǎn)的周期與勞動(dòng)定員 2.中試工藝調(diào)整 3.反應(yīng)式和反應(yīng)機(jī)理 3.1.化學(xué)主反應(yīng)過程 3.2.化學(xué)副反應(yīng)過程 3.3.反應(yīng)機(jī)理 4.生產(chǎn)流程圖 4.1.工藝流程圖 4.2.設(shè)備流程圖 5.工藝過程 5.1.物料配比 5.2.操作過程及工藝條件 5.3.混合 5.4.包裝工藝過程及儲(chǔ)存條件 5.5.工藝過程異常情況與處理 6.生產(chǎn)工藝和質(zhì)量控制檢查 7.分析方法

8.綜合利用與“三廢”治理 8.1.副產(chǎn)物的回收利用 8.2.主要廢棄物及其排放處理方法 9.其他需要說明的問題 1.項(xiàng)目中試情況簡(jiǎn)介 1.1.生產(chǎn)質(zhì)量情況 ?? 1.2.原料消耗定額及收率指標(biāo) 1.2.2.收率指標(biāo) 1.3.質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及生產(chǎn)質(zhì)量情況 1.4.主要設(shè)備一覽表及主要設(shè)備生產(chǎn)能力 1.5.操作工時(shí)、生產(chǎn)的周期與勞動(dòng)定員 3.反應(yīng)式和反應(yīng)機(jī)理 3.1.化學(xué)主反應(yīng)過程 4.生產(chǎn)流程圖 4.1.工藝流程圖 4.1.1xxx-c工藝流程圖篇二：中試報(bào)告樣本 xxx紙業(yè)有限公司

使用青島鑫邦源化工防腐殺菌劑

中試報(bào)告

青島鑫邦源化工有限公司

電話：0532-88301581 *** 青島鑫邦源化工有限公司2009年x月x日至x月x號(hào)，對(duì)造紙廠紙機(jī)進(jìn)行殺菌劑中試，現(xiàn)將中試期間紙機(jī)系統(tǒng)內(nèi)微生物跟蹤檢測(cè)情況匯報(bào)如下：

由于不同廠家紙機(jī)不同，原料、制漿、溫度及工藝的不同，細(xì)菌含量亦不相同，殺菌劑的用量要達(dá)到最佳的防腐效果，必須根據(jù)紙機(jī)的實(shí)際情況和微生物檢測(cè)情況來選擇。根據(jù)我公司在其它生產(chǎn)廠家的大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及通過與貴公司生產(chǎn)、技術(shù)部門溝通交流，確定了初步的添加方案，如圖所示：

紙機(jī)殺菌劑添加工藝圖

紙機(jī)參數(shù)：

紙機(jī)型號(hào)：

紙 種：涂布白板紙

產(chǎn) 量：xx-xx噸/天

殺菌劑添加量：噸紙xml，成本x元.中試期間的微生物檢測(cè)情況： 實(shí)驗(yàn)條件

室溫下常規(guī)操作，進(jìn)行無菌稀釋處理。

實(shí)驗(yàn)儀器

美國(guó)3m公司 petrifilm細(xì)菌測(cè)試片、試管、取樣槍等。

取樣地點(diǎn)

芯漿網(wǎng)下白水

實(shí)驗(yàn)方法

利用美國(guó)3m公司petrifilm細(xì)菌培養(yǎng)片，將漿樣作適當(dāng)稀釋處理，用專用取樣槍取1ml試樣置于細(xì)菌培養(yǎng)片上，恒溫培養(yǎng)，細(xì)菌因吞噬3m培養(yǎng)片上的營(yíng)養(yǎng)而變紅，數(shù)出紅點(diǎn)乘以稀釋倍數(shù)，即為1ml試樣中的細(xì)菌數(shù)，并由此判定紙機(jī)系統(tǒng)內(nèi)微生物的數(shù)量。

檢測(cè)結(jié)果

取樣時(shí)間 取樣地點(diǎn) 細(xì)菌數(shù)量（cfu/ml）x月x日 芯漿白水 ×10 x月x日 芯漿白水 ×10 結(jié)果分析

通過紙機(jī)系統(tǒng)內(nèi)微生物的檢測(cè)情況來看，紙機(jī)系統(tǒng)經(jīng)添加青島鑫邦源化工殺菌劑后，微生物77 數(shù)量穩(wěn)定，達(dá)到了預(yù)期的殺菌、抑菌，減少漿斑孔洞的目的，證明殺菌劑的添加方案是準(zhǔn)確合理的。

青島鑫邦源化工有限公司 2009年x月x日

貴公司生產(chǎn)、技術(shù)部門意見：篇三：科技部科技支撐計(jì)劃驗(yàn)收?qǐng)?bào)告模板

附件1: “十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃

課題驗(yàn)收?qǐng)?bào)告

項(xiàng)目名稱： 項(xiàng)目編號(hào)： 課題名稱： 課題編號(hào)： 課題承擔(dān)單位： 起止時(shí)間： 驗(yàn)收時(shí)間：

國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題驗(yàn)收申請(qǐng)表

密級(jí)：

國(guó)家科技支撐計(jì)劃 課題執(zhí)行情況驗(yàn)收自評(píng)價(jià)報(bào)告（格式）

課題編號(hào)： 課題名稱： 起止時(shí)間：

課題承擔(dān)單位（蓋章）： 申請(qǐng)驗(yàn)收時(shí)間：

國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題驗(yàn)收信息表 篇四：863計(jì)劃課題自驗(yàn)收?qǐng)?bào)告模板 863計(jì)劃課題驗(yàn)收申請(qǐng)表

密級(jí)：

課題編號(hào)：

國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）

課題自驗(yàn)收?qǐng)?bào)告

課題名稱： 所屬專題/所屬技術(shù)領(lǐng)域： 課題組長(zhǎng)：

課題依托單位： 課題起止年限： 20 年 月 至 年 月 中華人民共和國(guó)科學(xué)技術(shù)部制

二ο 年 月

填 寫 說 明

一、格式要求

文字簡(jiǎn)練；報(bào)告的密級(jí)與課題規(guī)定的密級(jí)相同；報(bào)告文本第一次出現(xiàn)外文名稱時(shí)要寫清全稱和縮寫，再出現(xiàn)時(shí)可以使用縮寫；

二、編制程序及時(shí)間要求

打印后由課題組長(zhǎng)簽字、財(cái)務(wù)部門負(fù)責(zé)人簽章、課題依托單位蓋章后作為正式驗(yàn)收材料。

國(guó)撥經(jīng)費(fèi)1000萬元及以下的課題，應(yīng)在科技部認(rèn)定的會(huì)計(jì)師事務(wù)所范圍內(nèi)自行選擇一家會(huì)計(jì)師事務(wù)所對(duì)課題經(jīng)費(fèi)的使用情況進(jìn)行審計(jì)，并將審計(jì)報(bào)告與自驗(yàn)收?qǐng)?bào)告（一式二份）一并報(bào)至課題任務(wù)合同書中注明的甲方聯(lián)系地址。

— 3 — 863計(jì)劃課題自驗(yàn)收?qǐng)?bào)告

（編寫提綱）

一、課題任務(wù)完成情況 1.課題任務(wù)合同規(guī)定的任務(wù)、考核目標(biāo)及主要技術(shù)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。2.對(duì)課題考核目標(biāo)調(diào)整情況的說明(如無調(diào)整此項(xiàng)可不寫)。3.課題任務(wù)執(zhí)行情況綜述。4.課題實(shí)施選擇的技術(shù)路線和關(guān)鍵技術(shù)的科學(xué)性、先進(jìn)性和創(chuàng)新性評(píng)述。5.已申請(qǐng)或獲得授權(quán)的發(fā)明專利等知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況（需列出清單）。6.課題成果對(duì)相關(guān)研發(fā)工作的開展以及本學(xué)科及相關(guān)學(xué)科發(fā)展的作用和影響。7.課題成果目前的應(yīng)用、轉(zhuǎn)化情況（包括與用戶或企業(yè)等的合作狀況），擬進(jìn)一步推動(dòng)成果轉(zhuǎn)化的措施、方案，及其前景分析。8.課題成果的其他經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益分析與評(píng)述。9.課題在人才培養(yǎng)和隊(duì)伍建設(shè)、組織管理、國(guó)際合作等方面情況及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。10.存在的問題及相關(guān)建議。

二、經(jīng)費(fèi)使用情況 1.課題專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)實(shí)際到位情況、使用情況，以及未能按預(yù)算執(zhí)行的情況及原因；課題執(zhí)行過程中發(fā)生的預(yù)算調(diào)整及報(bào)批情況。2.課題對(duì)外撥付經(jīng)費(fèi)情況，預(yù)算外外撥經(jīng)費(fèi)情況及原因說明。外撥經(jīng)費(fèi)工作協(xié)議、外撥經(jīng)費(fèi)銀行匯款單復(fù)印件作為報(bào)告附件，并加蓋單位財(cái)

務(wù)專用章。3.設(shè)備購(gòu)置情況，勞務(wù)費(fèi)、專家咨詢費(fèi)的審核和發(fā)放情況。設(shè)備明細(xì)賬（單價(jià)５萬元以上）、勞務(wù)費(fèi)和專家咨詢費(fèi)發(fā)放簽收單作為報(bào)告附件，并加蓋單位財(cái)務(wù)專用章。4.課題自籌經(jīng)費(fèi)實(shí)際到位情況，若自籌經(jīng)費(fèi)未能及時(shí)到位說明原因。自籌經(jīng)費(fèi)銀行進(jìn)賬單復(fù)印件作為報(bào)告附件，并加蓋單位財(cái)務(wù)專用章。5.課題經(jīng)費(fèi)賬面結(jié)余的金額及形成原因，應(yīng)付未付款項(xiàng)金額及使用計(jì)劃，凈結(jié)余金額。6.課題承擔(dān)單位制定國(guó)家科技計(jì)劃專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)管理相關(guān)規(guī)章制度情況，包括經(jīng)費(fèi)是否單獨(dú)核算，賬目設(shè)置及管理等。單位制定的相關(guān)規(guī)章制度紙質(zhì)材料作為報(bào)告附件。7.課題執(zhí)行過程中預(yù)算執(zhí)行及經(jīng)費(fèi)管理遇到的問題、采取的措施及相關(guān)建議。

附：其他文件、資料(如影視資料、照片圖表等，國(guó)撥經(jīng)費(fèi)1000萬元及以下的課題還需提供課題經(jīng)費(fèi)審計(jì)報(bào)告)— 5 —篇五：項(xiàng)目驗(yàn)收?qǐng)?bào)告材料匯編

附件1： “十五”國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃

項(xiàng)目驗(yàn)收?qǐng)?bào)告材料匯編

項(xiàng)目編號(hào)： 項(xiàng)目名稱： 組織單位： 起止時(shí)間： 驗(yàn)收時(shí)間：

項(xiàng)目驗(yàn)收?qǐng)?bào)告材料匯編

一、項(xiàng)目驗(yàn)收申請(qǐng)表

二、項(xiàng)目執(zhí)行情況驗(yàn)收自評(píng)價(jià)報(bào)告

三、項(xiàng)目課題一覽表

四、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)決算表

五、項(xiàng)目試驗(yàn)基地、中試線、示范點(diǎn)等一覽表

六、項(xiàng)目購(gòu)置儀器、設(shè)備等固定資產(chǎn)一覽表

七、項(xiàng)目驗(yàn)收信息表

八、項(xiàng)目驗(yàn)收專家委員會(huì)意見

九、項(xiàng)目驗(yàn)收專家委員會(huì)名單

十、專家綜合評(píng)審意見

十一、項(xiàng)目成果登記表

一、項(xiàng)目驗(yàn)收申請(qǐng)表

二、項(xiàng)目執(zhí)行情況驗(yàn)收自評(píng)價(jià)報(bào)告

項(xiàng)目編號(hào)：項(xiàng)目名稱：組織單位：起止時(shí)間：驗(yàn)收時(shí)間：_______________________________ ________________________________ ________________________________ ________________________________ ________________________________ 主 要 內(nèi) 容

一、攻關(guān)的任務(wù)、考核目標(biāo)及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

二、項(xiàng)目執(zhí)行情況評(píng)價(jià)（包括目標(biāo)、任務(wù)完成情況、解決的關(guān)鍵技術(shù)、取得的重大科技成果、培養(yǎng)人才情況、制定或采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)情況、專利情況、整體水平及配套性、技術(shù)成果應(yīng)用等情況以及項(xiàng)目完成后建成的試驗(yàn)基地、中試線、生產(chǎn)線等）；

三、成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)化情況以及所取得的直接效益和間接效益（經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益），成果推廣應(yīng)用前景的評(píng)價(jià)。

第三篇：中試報(bào)告格式

中 試

項(xiàng) 目 名 稱：

項(xiàng) 目 負(fù) 責(zé) 人：

參 加 項(xiàng) 目 人 員：

中 試 時(shí) 間：

中 試 地 點(diǎn)：

結(jié) 告 總 報(bào)

目 錄

1.項(xiàng)目中試情況簡(jiǎn)介 1.1.生產(chǎn)質(zhì)量情況 1.2.原料消耗定額及收率指標(biāo) 1.3.質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及生產(chǎn)質(zhì)量情況 1.4.主要設(shè)備一覽表及主要設(shè)備生產(chǎn)能力 1.5.操作工時(shí)、生產(chǎn)的周期與勞動(dòng)定員 2.中試工藝調(diào)整 3.反應(yīng)式和反應(yīng)機(jī)理 3.1.化學(xué)主反應(yīng)過程 3.2.化學(xué)副反應(yīng)過程 3.3.反應(yīng)機(jī)理 4.生產(chǎn)流程圖 4.1.工藝流程圖 4.2.設(shè)備流程圖 5.工藝過程 5.1.物料配比 5.2.操作過程及工藝條件 5.3.混合 5.4.包裝工藝過程及儲(chǔ)存條件 5.5.工藝過程異常情況與處理 6.生產(chǎn)工藝和質(zhì)量控制檢查 7.分析方法

8.綜合利用與“三廢”治理 8.1.副產(chǎn)物的回收利用 8.2.主要廢棄物及其排放處理方法 9.其他需要說明的問題 1.項(xiàng)目中試情況簡(jiǎn)介 1.1.生產(chǎn)質(zhì)量情況 ?? 1.2.原料消耗定額及收率指標(biāo) 1.2.2.收率指標(biāo) 1.3.質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及生產(chǎn)質(zhì)量情況 1.4.主要設(shè)備一覽表及主要設(shè)備生產(chǎn)能力 1.5.操作工時(shí)、生產(chǎn)的周期與勞動(dòng)定員 3.反應(yīng)式和反應(yīng)機(jī)理 3.1.化學(xué)主反應(yīng)過程 4.生產(chǎn)流程圖 4.1.工藝流程圖 4.1.1xxx-c工藝流程圖篇二：項(xiàng)目中試報(bào)告

項(xiàng)目編號(hào)：

中試試驗(yàn)研究報(bào)告匯編

項(xiàng)目名稱： 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：

項(xiàng)目組員：

試驗(yàn)地點(diǎn)：

試驗(yàn)時(shí)間：

實(shí)驗(yàn)背景

（闡述進(jìn)行試驗(yàn)的背景，目的及市場(chǎng)情況）

一、試驗(yàn)部分

（一）試驗(yàn)時(shí)間：

（二）試驗(yàn)地點(diǎn)：

（三）試驗(yàn)人員：

（四）試驗(yàn)中所需的設(shè)備：

（五）試驗(yàn)中涉及的材料：

（1）

（2）（3）（4）

（5）

（七）試驗(yàn)過程：

本次試驗(yàn)分成3次，第一次試驗(yàn)： 第一階 第二階

結(jié)論：本次試驗(yàn)通過調(diào)整比例后，還是未達(dá)到理想狀態(tài)，需要再次調(diào)整，再度試驗(yàn)，明確比例關(guān)系。4.結(jié)論：篇三：中試報(bào)告樣本 xxx紙業(yè)有限公司

使用青島鑫邦源化工防腐殺菌劑

中試報(bào)告

青島鑫邦源化工有限公司

電話：0532-88301581 *** 青島鑫邦源化工有限公司2009年x月x日至x月x號(hào)，對(duì)造紙廠紙機(jī)進(jìn)行殺菌劑中試，現(xiàn)將中試期間紙機(jī)系統(tǒng)內(nèi)微生物跟蹤檢測(cè)情況匯報(bào)如下：

由于不同廠家紙機(jī)不同，原料、制漿、溫度及工藝的不同，細(xì)菌含量亦不相同，殺菌劑的用量要達(dá)到最佳的防腐效果，必須根據(jù)紙機(jī)的實(shí)際情況和微生物檢測(cè)情況來選擇。根據(jù)我公司在其它生產(chǎn)廠家的大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及通過與貴公司生產(chǎn)、技術(shù)部門溝通交流，確定了初步的添加方案，如圖所示：

紙機(jī)殺菌劑添加工藝圖

紙機(jī)參數(shù)：

紙機(jī)型號(hào)：

紙 種：涂布白板紙

殺菌劑添加量：噸紙xml，成本x元.中試期間的微生物檢測(cè)情況：

實(shí)驗(yàn)條件

室溫下常規(guī)操作，進(jìn)行無菌稀釋處理。

實(shí)驗(yàn)儀器

美國(guó)3m公司 petrifilm細(xì)菌測(cè)試片、試管、取樣槍等。

取樣地點(diǎn)

芯漿網(wǎng)下白水

實(shí)驗(yàn)方法

利用美國(guó)3m公司petrifilm細(xì)菌培養(yǎng)片，將漿樣作適當(dāng)稀釋處理，用專用取樣槍取1ml試樣置于細(xì)菌培養(yǎng)片上，恒溫培養(yǎng)，細(xì)菌因吞噬3m培養(yǎng)片上的營(yíng)養(yǎng)而變紅，數(shù)出紅點(diǎn)乘以稀釋倍數(shù)，即為1ml試樣中的細(xì)菌數(shù)，并由此判定紙機(jī)系統(tǒng)內(nèi)微生物的數(shù)量。

檢測(cè)結(jié)果

取樣時(shí)間 取樣地點(diǎn) 細(xì)菌數(shù)量（cfu/ml）x月x日 芯漿白水 ×10 x月x日 芯漿白水 ×10 結(jié)果分析

通過紙機(jī)系統(tǒng)內(nèi)微生物的檢測(cè)情況來看，紙機(jī)系統(tǒng)經(jīng)添加青島鑫邦源化工殺菌劑后，微生物77 數(shù)量穩(wěn)定，達(dá)到了預(yù)期的殺菌、抑菌，減少漿斑孔洞的目的，證明殺菌劑的添加方案是準(zhǔn)確合理的。

第四篇：新型鋰離子電池正極材料Li3V2(PO4)3的研究進(jìn)展

新型鋰離子電池正極材料Li3V2(PO4)3的研究進(jìn)展

2010年01月26日 作者：芮先宏 李超 劉玨 陳春華 來源：《中國(guó)電源博覽》第104期 編輯：李遠(yuǎn)芳

摘要：磷酸釩鋰作為鋰離子電池正極材料具有成本低廉、氧化還原電位高、理論容量高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、循環(huán)性能和安全性能好等優(yōu)點(diǎn)，已成為近年來研究的熱點(diǎn)。本文闡述了Li3V2(PO4)3的結(jié)構(gòu)特性與電化學(xué)反應(yīng)特性，重點(diǎn)介紹了碳包覆、金屬摻雜等改性方面的研究進(jìn)展，并分析了目前存在的問題和未來研究方向。

關(guān)鍵詞：鋰離子電池；正極材料；Li3V2(PO4)3；單斜結(jié)構(gòu)；改性 前言

鋰離子電池被認(rèn)為是最有效的儲(chǔ)能器件，近年來已從手機(jī)、筆記本電腦等小型應(yīng)用領(lǐng)域跨越到電動(dòng)工具、混合動(dòng)力汽車、人造衛(wèi)星以及航空航天等大型應(yīng)用領(lǐng)域。正極材料作為鋰離子電池中最關(guān)鍵的部分，它的發(fā)展倍受關(guān)注。目前市場(chǎng)上常見的鋰離子電池正極材料主要有層狀結(jié)構(gòu)的鈷酸鋰、鎳酸鋰，尖晶石結(jié)構(gòu)的錳酸鋰和橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸亞鐵鋰。其中，層狀LiCoO2仍是目前商品化鋰離子電池中最常見的正極材料，但是鈷的自然資源有限、價(jià)格昂貴且鈷毒性較大、環(huán)境污染嚴(yán)重，大大制約了其性能的進(jìn)一步提高和應(yīng)用；而LiNiO2難合成，易產(chǎn)生非化學(xué)計(jì)量比的產(chǎn)物以及鋰鎳錯(cuò)排會(huì)導(dǎo)致容量和循環(huán)穩(wěn)定性急劇下降；尖晶石結(jié)構(gòu)的LiMn2O4價(jià)格低廉，污染小，氧化電位高，安全性能好，但比容量低且高溫下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差；LiFePO4便宜、對(duì)環(huán)境無毒、可逆性好、安全性高，但存在放電電壓低(3.4V, vs.Li/Li)、能量密度利用率低等不足。上述幾種正極材料的缺點(diǎn)都成為目前鋰離子電池進(jìn)一步拓寬發(fā)展的限制因素，因此尋找性價(jià)比更高的正極材料已成為一個(gè)重要的研究課題。

最近，新開發(fā)的具有NASCION結(jié)構(gòu)的Li3V2(PO4)3(LVP)被認(rèn)為是很有發(fā)展?jié)摿Φ匿囯x子電池正極材料之一。它主要有兩種晶態(tài)物相：一種是熱力學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定的單斜相，有3個(gè)鋰離子晶體學(xué)位置，每單元的3個(gè)鋰離子都可以可逆地脫嵌；另一種是正交相，只有1個(gè)鋰離子晶體學(xué)位置，電化學(xué)性能比單斜相的差，不宜作為正極材料。本文主要介紹的是單斜相的Li3V2(PO4)3，具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、氧化還原電位高、理論比容量高(完全脫鋰時(shí)為197 mAh/g)、熱穩(wěn)定性以及循環(huán)性能好等優(yōu)點(diǎn)。然而，Li3V2(PO4)3的一個(gè)主要缺點(diǎn)是低的電子電導(dǎo)率，這個(gè)缺點(diǎn)必須靠某些針對(duì)性的材料處理過程包括碳包覆

[8-24]

[8]

[25-28]

[7]

[6]

[5]+

[4][3]

[2]

[1]

或金屬摻雜等來克服。本文對(duì)Li3V2(PO4)3的結(jié)構(gòu)特性和電化學(xué)反應(yīng)特性，以及近年來對(duì)Li3V2(PO4)3的改性研究進(jìn)行了綜述，分析了該材料目前存在的問題并對(duì)其研究前景進(jìn)行了展望。

Li3V2(PO4)3的結(jié)構(gòu)特性和電化學(xué)反應(yīng)特性

單斜相Li3V2(PO4)3的結(jié)構(gòu)見圖1，屬于P21/n空間群，晶胞參數(shù)為: a=8.606?, b=8.591?, c=12.036?, β=90.61o, V=899.8?。在Li3V2(PO4)3中，稍有扭曲的VO6八面體和PO4四面體

3[5]

通過共用氧原子，形成(V-O-P-O)n鍵的連接，每個(gè)VO6八面體周圍有六個(gè)PO4四面體，而每個(gè)PO4四面體周圍有四個(gè)VO6八面體，這樣就形成一個(gè)三維的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，鋰原子處于這個(gè)結(jié)構(gòu)的孔間隙中。VO6八面體中存在兩個(gè)V的位置V(1)和V(2)，V-O鍵的平均鍵長(zhǎng)分別為2.003和2.006?。同樣，Li也有3個(gè)晶體學(xué)位置，其中Li(1)占據(jù)四面體位，Li(2)和Li(3)占據(jù)準(zhǔn)四面體位(五重位)，其Li-O鍵稍長(zhǎng)。

[5][5][8]

圖1 單斜Li3V2(PO4)3的結(jié)構(gòu)示意圖

Li3V2(PO4)3的充放電機(jī)理比較復(fù)雜+

[5, 8, 29-33]

。當(dāng)電壓窗口為3.0-4.8 V時(shí)(見圖2a)，在充電過程中，Li的脫出是分步進(jìn)行的，為兩相轉(zhuǎn)變機(jī)制，表現(xiàn)為4個(gè)平臺(tái)。其中，第一個(gè)鋰的脫出分兩步，表現(xiàn)為3.60 V和3.68 V的電壓平臺(tái)，這是因?yàn)橛蠰i2.5V2(PO4)3有序鋰相的存在。在此相結(jié)構(gòu)中，Li(1)和Li(2)位被完全占滿，而Li(3)位為半滿(因?yàn)樵撐恢媚芰孔罡?。V(1)-O鍵相對(duì)于起始相(Li3V2(PO4)3)有所縮短，說明釩的價(jià)態(tài)在改變而順磁共振譜(顯示有+4價(jià)釩的存在)證實(shí)了這點(diǎn)

3+

[30]

；而V(2)-O鍵基本不變。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)鋰完全脫出時(shí)，Li(3)

4+

3+

4+位全空，Li(2)轉(zhuǎn)變?yōu)榕cLi(1)相類似的四面體位(四重位)；V(1)-O鍵對(duì)應(yīng)于V-O，鍵長(zhǎng)為1.91 ?；V(2)-O鍵對(duì)應(yīng)于V-O，鍵長(zhǎng)為1.99 ?；因此形成含有V/V混合氧化態(tài)的Li2V2(PO4)3。第二個(gè)鋰的脫出，對(duì)應(yīng)于電壓平臺(tái)4.10 V，Li(1)位為空，Li(2)又轉(zhuǎn)變?yōu)槲逯匚唬籚(2)-O鍵鍵長(zhǎng)縮短為1.907 ?與V(1)-O鍵相似，說明只有V氧化態(tài)存在，形成了Li1V2(PO4)3。第三個(gè)鋰的脫出是動(dòng)力學(xué)上最困難的，對(duì)應(yīng)于較高的電壓平臺(tái)4.55 V，這是因?yàn)橥耆撲囅郪2(PO4)3具有較低的離子電導(dǎo)和電子電導(dǎo)。在V2(PO4)3相中，V(1)-O和V(2)-O鍵的平均鍵長(zhǎng)非常接近，釩的平均價(jià)態(tài)為+4.5，表明形成了價(jià)態(tài)無序的混合態(tài)V/V，而且由于最后一個(gè)鋰的脫出使得Li和負(fù)電基團(tuán)[V2(PO4)3]-之間的靜電引力消失導(dǎo)致晶胞體積變大，從823.8 ? 3增加至829.6 ? 3 [5]。

+

4+

5+[5]

4+[5]

圖2 Li3V2(PO4)3中Li脫嵌時(shí)的電壓-組成曲線：充放電電壓區(qū)間為 3.0-4.8 V(a)和

3.0-4.3V(b)

放電，是一個(gè)嵌鋰的過程，上述各反應(yīng)逆向進(jìn)行。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)鋰嵌入完全脫鋰態(tài)V2(PO4)3中時(shí)，放電曲線呈現(xiàn)S形，直到第二個(gè)鋰的嵌入形成Li2V2(PO4)3，表明這是一個(gè)固溶體的行為。這是因?yàn)閂2(PO4)3中存在價(jià)態(tài)無序的混合態(tài)V/V，使得第一個(gè)鋰的嵌入不是進(jìn)入一個(gè)鋰位而是占據(jù)在兩個(gè)不同鋰位Li(1)和Li(2)；Li(1)為四重位與脫鋰相Li2V2(PO4)3中Li(1)位相同，Li(2)為五重位，其中四個(gè)Li-O鍵的平均鍵長(zhǎng)為2.01 ?，另一個(gè)Li-O鍵較長(zhǎng)，為2.57 ?。這也是插鋰相Li1V2(PO4)3晶胞體積(812.1 ? 3)有所收縮的原因。隨著第二個(gè)鋰的插入，又恢復(fù)到與脫鋰相相同的Li2V2(PO4)3。而后第三個(gè)鋰的嵌入(兩個(gè)電壓平臺(tái))才表現(xiàn)出兩相轉(zhuǎn)變機(jī)制，即LixV2(PO4)3(x=2.0→2.5→3.0)。由上分析的電化學(xué)反應(yīng)機(jī)制，我們可選擇不同的電化學(xué)窗口來控制脫嵌鋰的數(shù)目。當(dāng)電壓窗口為3.0-4.3 V時(shí)(見圖2b)，l mol Li3V2(PO4)3可脫嵌2 mol Li，其充放電過程均為兩相轉(zhuǎn)變機(jī)制，不存在固溶體的行為，對(duì)應(yīng)的理論容量為133 mAh/g；當(dāng)電壓窗口為3.0-4.8 V時(shí)，可脫嵌3 mol Li，對(duì)應(yīng)的理論容量為197 mAh/g。3 Li3V2(PO4)3的改性研究

+

+[5]

[5]

4+

5++

Li3V2(PO4)3用作鋰離子電池正極材料存在的主要問題是其較低的電子導(dǎo)電率，室溫下大致為2.4×10-7 S/cm[30]。目前，通常采用碳包覆

[8-24]

和金屬陽離子摻雜

[25-28]

來提高LVP的導(dǎo)電性能，以期來改善其電化學(xué)性能。

3.1 碳包覆

碳包覆是提高Li3V2(PO4)3材料性能最常見的手段，這也是目前許多研究磷酸釩鋰課題組所采用的方法。碳包覆不僅可以提高磷酸釩鋰的電子電導(dǎo)率，還可以有效抑制顆粒的進(jìn)一步長(zhǎng)大，這也是獲得納米顆粒、提高Li擴(kuò)散能力的有效手段。制備Li3V2(PO4)3/C，大多采用高溫固相法[12,15, 17, 22, 24]

+

[8, 16, 18, 9-13] 和溶膠-凝膠法。下面以國(guó)內(nèi)外不同課題組的形式，來介紹他們對(duì)磷酸釩鋰的研究進(jìn)展。為了便于對(duì)比，我們將各文獻(xiàn)中最好的循環(huán)性能總結(jié)于圖3。

圖3文獻(xiàn)中對(duì)Li3V2(PO4)3報(bào)道的最好的循環(huán)性能總結(jié)圖：充放電電壓區(qū)間為 3.0-4.8 V(a)

和 3.0-4.3V(b)

Huang等將V2O5凝膠、醋酸鋰、磷酸二氫銨與碳的凝膠直接混合，在350℃下預(yù)燒5h，再在N2氣氛下700℃煅燒5h，合成了納米級(jí)的Li3V2(PO4)3/C，其含碳量為15%。SEM顯示形成了薄壁的海綿狀的碳網(wǎng)絡(luò)，LVP晶粒鑲嵌其中。在電壓窗口3.0-4.3 V，C/5充放電條件下，其首次放電比容量為132 mAh/g接近于理論容量；而且在5C條件下也能獲得理論容量的95%；在1C條件下循環(huán)200次幾乎沒有容量的衰減，表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。在更寬的電壓窗口3.0-4.8 V，第三個(gè)鋰在1C條件下能快速的脫出，不過重新插入會(huì)造成一定的容量損失。

Yan等采用溶膠-凝膠法，首先制備出V2O5?nH2O濕凝膠，然后再加入NH4H2PO4、Li2CO3和高比表面積的碳攪拌均勻、烘干，然后在氬氣氣氛下預(yù)燒(300℃, 4h)、燒結(jié)(750℃, 4h)，得到了含碳量為5.1%的LVP/C復(fù)合物。在電壓窗口3.0-4.8 V，C/7充放電條件下，其首次放電比容量為155.3 mAh/g，庫侖效率為89.4%；經(jīng)過50次循環(huán)之后，容量降為143.6 mAh/g，其容量保持率為92.5%。而后，Yan等

[10][9][8]

用相同的工藝，但把碳源更換為葡萄糖，燒結(jié)溫度為700-800℃。他們?cè)?50℃下制得的LVP/C的碳含量為5.1%、顆粒大小約1.0 μm。測(cè)試表明，在3.0-4.8 V、C/7充放電條件下，其首次放電比容量為167.1 mAh/g，庫倫效率為90.5%；經(jīng)過50次循環(huán)之后，容量降為160.1 mAh/g，其容量保持率為95.9%。Yan等

[11]

又把葡萄糖換為檸檬酸(既可以作為碳源，又可以用作螯合劑)，檸檬酸慢慢滴加在V2O5、NH4H2PO4、Li2CO3溶液中，攪拌、加熱、干燥，顏色由開始的褐色變?yōu)樗{(lán)色，熱處理與前面一樣，得到了含碳量為12.5%的LVP/C。在3.0-4.8 V、C/7下，首次充放電比容量分別高達(dá)194.4和189.1 mAh/g；經(jīng)過50次循環(huán)之后，容量降為167.6 mAh/g；當(dāng)電流密度增加為C/

3、2C/3時(shí)，50次循環(huán)后容量分別為152.8和135.3 mAh/g。Yan等

[12]

又研究了不同的合成方法(固相法和溶膠-凝膠法)對(duì)LVP/C的電化學(xué)性能的影響。溶膠-凝膠法與前面類似，碳源為葡萄糖；固相法采用碳熱還原法，碳源為乙炔黑，在氬氣氣氛下900℃燒結(jié)16h，它們的含碳量都為5.1%。在3.0-4.8、C/7充放電條件下，它們首次的充放電比容量差別不明顯，都在170 mAh/g左右。而在50次循環(huán)后，固相法的放電比容量只有126.8 mAh/g，其容量保持率為74.8%；溶膠-凝膠法仍能保持在160 mAh/g以上，其循環(huán)穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性明顯優(yōu)于固相法。Wang等[13]也是采用溶膠-凝膠法，合成了含碳量為3.05%的LVP/C。SEM、TEM、EDAX顯示，LVP的顆粒大小約400 nm，且在其表面均勻包覆了一多孔碳層。在25℃、3.0-4.3V、0.1C充放電條件下，其首次放電比容量為128 mAh/g接近于理論容量。他們還測(cè)試了在3.0-4.3 V下，25℃和55℃的電化學(xué)性能，結(jié)果表明：相同倍率下，隨著溫度的升高，鋰離子的擴(kuò)散加快，導(dǎo)致55℃下的可逆容量較大(可高達(dá)130 mAh/g)；相同溫度下，隨著倍率的提高，電極極化加劇，導(dǎo)致放電電壓下降和容量衰減(如55℃、2C, 能達(dá)到理論容量的85%)；在3.0-4.3V、0.1C和兩個(gè)不同溫度(25℃和55℃)下，50次循環(huán)過程中容量的保持率都在97%以上。在高截止電壓4.8 V和0.1C下，25℃樣品的首次放電比容量為177 mAh/g，30次循環(huán)容量保持率約為90%。

Zhao等[14]采用固相法，研究了不同鋰源(LiF和Li2CO3)對(duì)LVP的電化學(xué)性能影響。結(jié)果顯示：以LiF為鋰源，所需燒結(jié)溫度低(700℃)，得到了均勻、片狀、約300 nm的LVP顆粒，電化學(xué)性能較好。其在3.0-4.8 V、1C充放電條件下，50次循環(huán)后容量為147.1 mAh/g，容量保持率為93.8%；在5C下容量為123.6 mAh/g。而后，Zhao等

[15]

繼續(xù)用固相法，對(duì)比研究了LVP和LVP/C(碳源為酚醛樹脂)。在不同燒結(jié)溫度750-1050℃下，以900℃合成的LVP電化學(xué)性能最佳，在3.0-4.8 V、1C下，其首次放電比容量為146.3 mAh/g，但循環(huán)性能很差。用碳熱還原法在900℃下合成了含碳量為10%的LVP/C，展現(xiàn)了較好的循環(huán)性能和倍率性能。在3.0-4.8 V、1C條件下，50次循環(huán)后容量為137.5 mAh/g，是首次容量的94.6%；在2C和5C下的首次放電比容量分別為130.7 mAh/g和111.0 mAh/g。與純LVP相比，這是因?yàn)橛屑{米級(jí)的碳網(wǎng)絡(luò)包覆在細(xì)小的LVP顆粒表面，很大程度上提高了LVP的電子電導(dǎo)率。Zhao等[16]又用凝膠-溶膠法，對(duì)比研究了LVP和LVP/C(碳源為葡萄糖)，后者的含碳量為4.84%。結(jié)果表明，包碳的LVP電化學(xué)性能明顯優(yōu)于不包碳的。LVP/C在1C充放電條件下，不同電壓窗口3.0-4.3 V和3.0-4.8 V的首次放電比容量分別為126.7和171.3 mAh/g；50次循環(huán)后容量分別為首次的92.9%和95.4%。

Zhu等[17]采用碳熱還原法，碳源為高比表面積碳，考察了不同燒結(jié)溫度對(duì)LVP/C電化學(xué)

[18]性能的影響。充放電測(cè)試表明，900℃燒結(jié)的樣品電化學(xué)性能最好，在3.0-4.2 V、10 mA/g充放電條件下，其首次放電比容量為119.3 mAh/g，同樣具有良好的容量保持率。Zhu等又采用溶膠-凝膠法，以LiOH?H2O、NH4VO3、H3PO4和檸檬酸為原料，同樣考察了不同燒結(jié)溫度對(duì)LVP/C電化學(xué)性能的影響。結(jié)果顯示，800℃合成的樣品電化學(xué)性能最佳。在3.0-4.2 V、10 mA/g充放電條件下，其首次放電比容量為131.2 mAh/g，庫侖效率為96.0%；15次循環(huán)的容量保持率為99.2%。

Wang等[19]用液相法，以NH4VO3、LiOH、(NH4)2HPO4和蔗糖為原料，制備了含碳量為1.76%

[20]的LVP/C。在C/5充放電條件下，不同電壓窗口3.0-4.3 V和3.0-4.8 V的首次放電比容量分別為122和164 mAh/g；30次循環(huán)后分別為首次容量的97.6%、86.5%。Wang等

還用類似的合成方法，考察了不同燒結(jié)溫度(600、700、800℃)對(duì)LVP/C的電化學(xué)性能的影響，其含碳量分別為6.92%、4.60%、2.29%。電化學(xué)測(cè)試表明，700℃樣品在3.0-4.8 V、C/5充放電條件下，其首次放電比容量最高為170 mAh/g，50次循環(huán)之后容量降至142 mAh/g；當(dāng)電流密度增至C/2和1C時(shí)，其首次放電比容量分別為160和145 mAh/g。Wang等

[21]

又用液相法，碳源為蔗糖，重點(diǎn)考察了一步熱處理下不同含碳量(1.2、2.3、3.4、4.4、5.8和7.0%)對(duì)LVP/C的電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：低含碳量的LVP/C放電容量低且循環(huán)性能較差；高含碳量的LVP/C可逆放電容量也較低但其循環(huán)性能較好。以含碳量為4.4%的LVP/C電化學(xué)性能最佳，在3.0-4.8 V、C/5充放電條件下，其首次放電比容量為170 mAh/g，同樣擁有較好的容量保持率(50次循環(huán)后容量為142 mAh/g)。

Guo等[22]用一步固相法合成了含碳量為13%的LVP/C，其碳源為腐殖酸，而腐殖酸在高溫下

5+

3+能分解形成H2和C，都能用來把V 還原成 V。在3.0-4.3 V、0.2C充放電條件下，其首次放電比容量為131.2 mAh/g；當(dāng)電流密度增至0.5C、1C、3C時(shí)，其放電比容量分別為127.4、118.1、108.9 mAh/g；而在3C下，500次循環(huán)后容量為84.3 mAh/g，是首次容量的77.4%。

Sun等[23]重點(diǎn)研究了水熱法合成LVP/C的電化學(xué)性能。水熱法是將LiOH?H2O、NH4VO3、NH4H2PO4和葡萄糖的混合溶液放入高壓釜中，在160℃下水熱處理6h得到黑色前驅(qū)體，烘干，然后在氬氣氣氛下700℃燒結(jié)7h，合成了含碳量為5.1%的LVP/C。SEM顯示，合成了薄片狀的LVP/C，顆粒大小約為1-3 μm；經(jīng)酸處理后，可以看到多孔碳的基體，其顆粒大小約1μm。通過這些納米的碳層，LVP顆粒之間可以很好的聯(lián)結(jié)。在電壓窗口3.0-4.8 V，不同電流密度0.1、0.5、1.0、2.0和5.0C下，其首次放電比容量分別為178、172、170、167和164 mAh/g。在0.1C充放電條件下，10次循環(huán)后容量保持在173 mAh/g；在0.5C下，58次循環(huán)后容量為156 mAh/g；在1.0、2.0和5.0C下，100次循環(huán)后容量分別可以達(dá)到136、132和127 mAh/g。

Chen等[24]用碳熱還原法考察了不同碳源(檸檬酸、葡萄糖、PVDF和淀粉)對(duì)LVP/C的電化學(xué)性能的影響。它們的含碳量依次為1.33%、13.27%、12.68% 和10.46%。在電壓窗口3.0-4.8 V、0.2C充放電條件下，它們的首次放電比容量分別為166.7、158.8、152.9和152.2 mAh/g，對(duì)應(yīng)的庫侖效率為97.5%、90.2%、91.7% 和 93.7%；50次循環(huán)之后，它們的容量分別降為144.7、135.7、130.0和130.8 mAh/g。在3.0-4.3 V、0.2C充放電條件下，它們的首次放電比容量分別為114.6、104.5、107.4和107.7 mAh/g；100次循環(huán)之后容量基本上沒有衰減，表現(xiàn)出較好的循環(huán)穩(wěn)定性。

3.2 金屬摻雜

適當(dāng)?shù)慕饘贀诫s可以提高Li3V2(PO4)3的電子電導(dǎo)率，能減少電極的極化，提高大電流條件下的電化學(xué)性能。從晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的觀點(diǎn)來看，摻雜金屬陽離子的離子半徑與V的離子半徑(0.74 ?)愈接近，則形成的固溶體愈穩(wěn)定；用于摻雜的金屬陽離子主要有TiFe3+[27]

4+[25]

3+

4+[26]、Ge、、Al3+[28]，它們的離子半徑依次為0.68、0.53、0.64、0.50 ?。

用溶膠-凝膠法合成了LVP和Ti摻雜的Li3-2x(V1-xTix)2(PO4)3。電化學(xué)測(cè)試表

Huang等[25]明，Ti摻雜之后充放電容量和循環(huán)性能有所提高，在3.0-4.2 V、66 mA/g充放電條件下，x=0.1時(shí)放電比容量高達(dá)130.1 mAh/g且循環(huán)穩(wěn)定性也好。結(jié)構(gòu)精修表明，摻雜后三個(gè)鋰位的不完全占據(jù)導(dǎo)致陽離子空穴的產(chǎn)生，使材料的離子電導(dǎo)率提高3個(gè)數(shù)量級(jí)。Huang等-8-7

2[26]又用電化學(xué)阻抗譜研究了Li2.8(V0.9Ge0.1)2(PO4)3的動(dòng)力學(xué)行為。測(cè)得鋰離子的擴(kuò)散系數(shù)為10-10 cm/s，其在小電流13 mA/g充放電條件下，可逆容量為131 mAh/g。

Ren等[27]用傳統(tǒng)的固相法合成了LVP和Fe摻雜的LVP。摻雜后晶胞參數(shù)減小，經(jīng)XPS分析，V和Fe的價(jià)態(tài)都為+3價(jià)。經(jīng)電化學(xué)測(cè)試分析，最佳的摻Fe量為

Li3FexV2?x(PO4)3(x=0.02-0.04)，且摻雜后電極反應(yīng)的可逆性增強(qiáng)。在3.0-4.9 V、C/5充放電條件下，Li3Fe0.02V1.98(PO4)3的首次放電比容量為177 mAh/g，80次循環(huán)后降為126 mAh/g，其容量保持率為71%，而未摻雜的只有58%，這可歸因于摻雜后電子電導(dǎo)率和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性都有所提高。Barker等[28]研究了Al摻雜的Li3V2?xAlx(PO4)3(x=0.00、0.10、0.25、0.50)的電化學(xué)性能。

2結(jié)構(gòu)精修后發(fā)現(xiàn)，晶胞體積隨摻雜量的增加而減小?？赡嫒萘侩SAl摻雜量的增加而減少，在3.0-4.9 V、電流密度小于100 μA/cm的充放電條件下，其放電容量依次為183、178、172和141 mAh/g。盡管最高含Al相的放電容量小，但其容量保持率是最高的。

結(jié)論和展望

Li3V2(PO4)3作為鋰離子電池的正極材料，具有原材料自然資源豐富，氧化還原電位高，理論比容量高，循環(huán)性能及安全性能好等優(yōu)點(diǎn)，但它低的本征電子電導(dǎo)限制了其進(jìn)一步的實(shí)用化發(fā)展。目前，主要研究方向還是通過碳包覆來改善其電化學(xué)性能。由上可知，在電壓窗口3.0-4.3 V下，放電容量大都已經(jīng)做到接近理論容量，且循環(huán)性能和倍率性能也較好；而在3.0-4.8下，電化學(xué)性能尚有待改善，特別是循環(huán)性能和倍率性能。今后，為了提高Li3V2(PO4)3在高電壓下的大電流充放電能力，可以嘗試通過改進(jìn)合成工藝，制備出顆粒均勻，大小可控的亞微米級(jí)的碳均勻包覆的LVP；或通過金屬陽離子摻雜來提高其電子導(dǎo)電率和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

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第五篇：鋰離子電池

ENSTA ParisTech 是一所培養(yǎng)有能力在國(guó)際經(jīng)濟(jì)環(huán)境約束下設(shè)計(jì)，實(shí)施和復(fù)雜項(xiàng)目管理的工程師的 “工程師大學(xué)校”。法國(guó)國(guó)立高等先進(jìn)科技學(xué)校（ENSTA ParisTech）在法國(guó)教育體系中占有特殊的地位。它是法國(guó)最優(yōu)秀的工程師學(xué)校之一。學(xué)校每年頒發(fā)約180個(gè)工程師學(xué)位。

學(xué)校的通用教育模式讓學(xué)生能適應(yīng)眾多領(lǐng)域的工作：汽車、鐵路、船舶工業(yè)，核能源，海洋可再生能源，機(jī)器人技術(shù)，金融數(shù)學(xué)，海洋學(xué)或環(huán)境學(xué)等等。學(xué)校的大部分畢業(yè)生的第一份工作一般都在企業(yè)的研發(fā)部或者企劃部，不久便能達(dá)到管理和項(xiàng)目總監(jiān)的位置。ENSTA ParisTech是由法國(guó)國(guó)防部領(lǐng)導(dǎo)下的公共教育科研機(jī)構(gòu)。

參加學(xué)校的教學(xué)活動(dòng)的，不僅有ENSTA ParisTech的教師，研究員，還有在經(jīng)濟(jì)，工業(yè)領(lǐng)域了解最新技術(shù)革新的教員。

科研是 ENSTA ParisTech 的另一主要任務(wù)。學(xué)校的五大系和法國(guó)、歐洲乃至全球的其他大學(xué)以及科研機(jī)構(gòu)在多個(gè)領(lǐng)域都有科研合作。大量來自CNRS，INSERM 和綜合理工的科研人員和 ENSTA 的教授共同開展科研活動(dòng)。

ENSTA 教授授于學(xué)生們的知識(shí)充分迎合企業(yè)的需求。課程的設(shè)計(jì)就是為了讓學(xué)生們將來能方便地融入企業(yè)生活，盡快地從高技術(shù)含量的崗位（研發(fā)部門，企劃部門）轉(zhuǎn)移到能夠管理和統(tǒng)籌項(xiàng)目的職位。ENSTA 致力于帶給該校的工程師們?cè)鷮?shí)的知識(shí)基礎(chǔ)，以便他們將來能從事同時(shí)具備多種職責(zé)的工作，這是當(dāng)今和將來的工程師將面對(duì)的典型挑戰(zhàn)。工程師們需要關(guān)心的內(nèi)容往往很少局限于某一特殊的技術(shù)領(lǐng)域。

教學(xué)計(jì)劃中安排有10個(gè)月的實(shí)習(xí)，所有的學(xué)生都擁有至少3個(gè)月在國(guó)外的學(xué)習(xí)或?qū)嵙?xí)經(jīng)歷。ENSTA ParisTech的工程師教育共三年（第一年只針對(duì)通過參加公共選拔的學(xué)生）。每學(xué)年分為兩學(xué)期，包含三個(gè)學(xué)時(shí)相近的大的教學(xué)模塊： 公共的科學(xué)課模塊（約500學(xué)時(shí)）約700學(xué)時(shí)的自主選擇的科學(xué)課模塊 約700學(xué)時(shí)的經(jīng)濟(jì)，語言，文化課模塊

ENSTA 的教學(xué)同時(shí)包括一些實(shí)習(xí)和實(shí)踐課題項(xiàng)目。第二學(xué)年（碩士課程第一年）結(jié)束前的研究實(shí)習(xí)是學(xué)生第一次接觸科研的機(jī)會(huì)。第一學(xué)年，第二學(xué)年中的工業(yè)實(shí)習(xí)以及第三學(xué)年的畢業(yè)實(shí)習(xí)讓學(xué)生有機(jī)會(huì)更多的了解公司。為了向?qū)W生提供國(guó)際經(jīng)驗(yàn)，學(xué)校要求學(xué)生有一段在國(guó)外的教育經(jīng)歷。這種經(jīng)歷可以是很多形式，例如公司里的實(shí)習(xí)，合作學(xué)校的學(xué)習(xí)等。

“工程師文憑” 教學(xué)二年級(jí)（相當(dāng)于工科碩士一年級(jí)）以兩個(gè)半月的理科核心課程為開端，期間主修應(yīng)用數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)，力學(xué)，編程以及信息技術(shù)。

第二學(xué)期，學(xué)生有數(shù)個(gè)可自選的獨(dú)立單元課程。針對(duì)目前的科研發(fā)展，這些課程為學(xué)生完成自主實(shí)驗(yàn)室科研項(xiàng)目（“PPL”）提供了必要的知識(shí)。（“PPL”）是一項(xiàng)科研性的實(shí)習(xí)。從五月上旬開始，持續(xù)時(shí)間在兩個(gè)月到四個(gè)月之間。學(xué)生要獨(dú)自在 ENSTA 的校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室或是學(xué)校在法國(guó)或者國(guó)外的科研合作隊(duì)伍中完成個(gè)人的科研項(xiàng)目。除了理工科課程以外，學(xué)生要接受法律，經(jīng)濟(jì)，管理，文化，交流和外語教學(xué)。這些課程貫穿整個(gè)全年，除了最后學(xué)生做 PPL 的兩個(gè)月。

工科碩士的第二年針對(duì)工業(yè)應(yīng)用，主攻高級(jí)專業(yè)化課程。為此，除了全面的工程學(xué)教學(xué)，學(xué)生還將會(huì)獲得成為某一個(gè)特定領(lǐng)域的工程師所需要的專業(yè)技能，使他們能在這個(gè)領(lǐng)域開啟自己的職業(yè)生涯。

學(xué)生需要在學(xué)校提供的專業(yè)中作出選擇。某個(gè)專業(yè)有四個(gè)單元的課程，每個(gè)單元課程包括84小時(shí)的教學(xué)時(shí)間。對(duì)于大部分專業(yè)，學(xué)生能在眾多的單元課程中進(jìn)行選擇。這些選擇主要取決于他們對(duì)自己將來的職業(yè)道路的規(guī)劃和側(cè)重點(diǎn)。學(xué)校通常組織教學(xué)旅行，以便讓學(xué)生們能對(duì)相關(guān)的職業(yè)有更具體的認(rèn)識(shí)。專業(yè)方向選擇

除了經(jīng)濟(jì)，管理，法律的課程外，學(xué)生還將參加ATHENS programme。同時(shí)，學(xué)校還設(shè)有語言，求職面試課程。工程師教育以第二學(xué)期的畢業(yè)實(shí)習(xí)（“PFE”）結(jié)束。它通常以公司實(shí)習(xí)的形式進(jìn)行，學(xué)生以年輕工程師的身份在法國(guó)或者國(guó)外的公司實(shí)習(xí)。畢業(yè)實(shí)習(xí)項(xiàng)目也可以在某一研究機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)室做先進(jìn)的科研項(xiàng)目。

畢業(yè)實(shí)習(xí)項(xiàng)目（法語頁面）

公司實(shí)習(xí)在鍛煉工程師學(xué)生的過程中起著重要的作用。它是連接職業(yè)世界不可替代的橋梁，通過它，學(xué)生認(rèn)識(shí)到職業(yè)世界的多樣性，利害關(guān)系和需求。它同時(shí)也讓學(xué)生對(duì)工程師這個(gè)職業(yè)有了更清楚的認(rèn)識(shí)，幫助他選擇將來自己希望工作的領(lǐng)域。

學(xué)校有將近700 名輔助教師。這些教師都是專職工程師。他們?cè)?ENSTA 的教學(xué)中給學(xué)生提供了最新工業(yè)領(lǐng)域的專門知識(shí)。學(xué)校第三年的課程（從本質(zhì)上來說更具實(shí)踐性）是這一系統(tǒng)的最大受益者。每一個(gè)專業(yè)都有一名學(xué)校的專職教師授 課，他們從學(xué)校的輔助教師那里得到各種幫助，而輔助教師們也在需要時(shí)與其余老師商討某些特殊的知識(shí)點(diǎn)。

為了呼應(yīng)工業(yè)界的普遍意愿和發(fā)展對(duì)環(huán)境的考慮更周到、更節(jié)能的公共機(jī)動(dòng)能力，電動(dòng)車輛工程專業(yè)碩士的課程由4個(gè)巴黎高科的工程師大學(xué)校（國(guó)立高等工程技術(shù)學(xué)院（Arts et Métiers ParisTech），國(guó)立高等先進(jìn)技術(shù)學(xué)院（ENSTA Paristech），國(guó)立高等礦業(yè)學(xué)院（Mines ParisTech），國(guó)立高等路橋?qū)W院（Ecole des Ponts ParisTech）），在雷諾公司的合作下，與法國(guó)電力集團(tuán)和汽車產(chǎn)業(yè)集團(tuán)的支持下聯(lián)合開設(shè)。

這種直接面向未來汽車產(chǎn)業(yè)需求的職業(yè)化創(chuàng)新技術(shù)的培訓(xùn)，目標(biāo)在于取得和加深從傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車輛到電動(dòng)車輛轉(zhuǎn)變所需必要的技術(shù)知識(shí)。

由此，我們學(xué)校提供給學(xué)生兩門專攻課程： 一門基于陸路運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械和電力設(shè)計(jì)

另一門基于其他會(huì)因電動(dòng)汽車的大規(guī)模引入而帶來重要影響的行業(yè)

同時(shí)，公共核心課程是從10月到12月，在巴黎高科的四所學(xué)校內(nèi)完成的。電動(dòng)車輛的可持續(xù)機(jī)動(dòng)性這一難題及其影響 電動(dòng)車輛能量學(xué) 電動(dòng)車輛設(shè)計(jì)工具

名為 “電動(dòng)車輛能量控制：從分配網(wǎng)絡(luò)到車輪” 的選修課將從1月到3月底在里爾的國(guó)立高等工程技術(shù)學(xué)院中心完成。傳統(tǒng)機(jī)電到車輪馬達(dá)的轉(zhuǎn)換 靜態(tài)轉(zhuǎn)換（電力電子技術(shù)）能量?jī)?chǔ)存

系統(tǒng)的控制和指揮大作業(yè)

名為 “電動(dòng)汽車的建造與設(shè)計(jì)” 的選修課將從1月到3月底在國(guó)立高等先進(jìn)技術(shù)學(xué)院完成。運(yùn)用于電動(dòng)汽車的機(jī)械工程技術(shù) 運(yùn)用于電動(dòng)汽車的電氣工程技術(shù) 機(jī)械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的耦合

法國(guó)SAFT 公司是世界著名的鋰電池生產(chǎn)公司，其各種型號(hào)鋰離子電池已廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星、UUV（無人水下航行器）以及各類便攜式電子設(shè)備上。據(jù)美國(guó)能源雜志報(bào)道，上世紀(jì)末，SAFT英國(guó)分公司就曾與英軍合作研制過一款24 V，12Ah 容量的鋰電池。目前該公司生產(chǎn)的圓柱型單體鋰離子電池比能量達(dá)到143 Wh/kg，80%DOD 的比功率345 W/kg，為裝備潛艇而制造的鋰離子動(dòng)力電池，單體容量為3000 Ah 級(jí)。

在電池設(shè)計(jì)、正負(fù)極材料制備工藝、電解液及其添加劑改進(jìn)、電池生產(chǎn)工藝和一體化電 池保護(hù)電路等方面進(jìn)行了深入研究，并將大量研究成果運(yùn)用到了生產(chǎn)實(shí)際中。

鋰離子動(dòng)力電池具有能量高、重量輕、綠色環(huán)保無污染等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用范圍廣泛，其應(yīng)用領(lǐng)域包括數(shù)碼產(chǎn)品、家用電器、電動(dòng)工具、電動(dòng)汽車、航空、航天和武器裝備等。

法國(guó)政府給予電動(dòng)汽車高度重視和支持，出臺(tái)了許多鼓勵(lì)研發(fā)和生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)惠，支持，補(bǔ)貼和扶持政策。法國(guó)政府，法國(guó)電力公司，標(biāo)致-雪鐵龍汽車公司和雷諾汽車公司簽署協(xié)議，共同承擔(dān)開發(fā)和推廣電動(dòng)汽車，并且合資組建了電動(dòng)汽車的電池公司--薩夫特公司承擔(dān)電動(dòng)汽車的高能電池的研究和開發(fā)。

我國(guó)鋰離子動(dòng)力電池研制始于二十世紀(jì)，起步較晚。但自2000 年以來，隨著我國(guó)投入十多億資金用于支持發(fā)展電動(dòng)車和相關(guān)電池技術(shù)，以及“863”電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)的實(shí)施，有實(shí)力的國(guó)營(yíng)、民營(yíng)企業(yè)對(duì)鋰離子動(dòng)力電池進(jìn)行了開發(fā)研究，生產(chǎn)的鋰離子電池性能與國(guó)外產(chǎn)品相當(dāng)，某些方面甚至優(yōu)于國(guó)外產(chǎn)品，對(duì)外出口量不斷上升。目前我國(guó)鋰離子動(dòng)力電池主要包括電動(dòng)工具電池、電動(dòng)自行車電池、特種車用電池和電動(dòng)汽車用電池等，各種鋰離子動(dòng)力電池均處于產(chǎn)業(yè)化起步階段。