化学沉淀法合成纳米LiFePO4过程机理及分子动力学模拟研究

采用化学沉淀法合成锂离子电池新型正极材料纳米LiFePO4。研究不同物理化学条件和体掺杂对纳米LiFePO4的结晶形态、结构、粒径及其分布和充放电性能的影响。采用人工神经网络建立纳米LiFePO4粒径与物理化学参数和充放电性能的关系模型，采用遗传算法对合成工艺条件进行优化；采用XRD、STM、XPS、AFM及交流阻抗谱等现代测试技术结合分子动力学及蒙特卡罗方法分析和模拟纳米前驱体的成核生长和纳米LiFePO4的结晶过程及锂离子在纳米LiFePO4的嵌入过程，从原子和分子水平上研究合成和充放电过程中纳米粒子的成核生长和聚合过程，揭示其成核生长、聚合机理以及电极反应机理，实现在原子分子水平上对纳米LiFePO4的结构、形态、粒径进行控制。本项目的完成不仅可以解决LiFePO4产业化进程中的难题，促进LiFePO4的产业化，而且也有助于纳米材料合成过程中成核生长理论的进一步完善。