LiFePO4制備及其性能測(cè)試.pdf

1、橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO4自被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，以其原料來(lái)源廣、價(jià)格低廉、安全、循環(huán)性能優(yōu)異、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，成為目前鋰離子正極材料研究熱點(diǎn)之一。本文采用高溫固相法，探討LiFePO4/C復(fù)合材料制備過(guò)程中不同的加碳方式、不同熱處理溫度、不同有機(jī)碳源以及不同鋰源，對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)、性能的影響;并且研究了用CMC對(duì)LiFePO4前軀體進(jìn)行包覆、摻雜得到Li0.99Na0.01FePO4/C樣品的性能。通過(guò)TG-DSC、XRD、FT-IR、SEM、TE

2、M/SAED/EDS、Raman等對(duì)產(chǎn)物微觀結(jié)構(gòu)及形貌進(jìn)行分析，并采用充放電測(cè)試儀進(jìn)行電化學(xué)性能分析。
　　 以FeC2O4·2H2O為二價(jià)鐵源，通過(guò)高溫固相法制備LiFePO4/C復(fù)合材料。研究表明，通過(guò)二次球磨、并且在前軀體混料過(guò)程中加入有機(jī)碳源，有助于原料的分散、混合，制備出純度高、顆粒細(xì)小的LiFePO4/C。分兩次球磨、每次球磨都加入一定量的有機(jī)碳源制備的材料，表現(xiàn)出更加優(yōu)異的電化學(xué)性能。在探討預(yù)處理溫度實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)隨

3、著預(yù)處理溫度的升高，LiFePO4/C的顆粒粒徑隨著變大，500℃預(yù)處理能得到性能較優(yōu)的材料。在對(duì)第二次球磨加入不同有機(jī)碳源的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)加入酚醛樹(shù)脂的LiFePO4/C，具有較好的導(dǎo)電性，表現(xiàn)出良好的放電性能。
　　 以FePO4為三價(jià)鐵源、通過(guò)高溫固相法合成LiFePO4/C復(fù)合材料，研究了不同鋰源(Li2CO3、LiF、LiOH、Li2C2O4)對(duì)材料性能帶來(lái)的影響。發(fā)現(xiàn)這四種鋰源得到的樣品，按順序雜質(zhì)依次增多、顆粒粒徑依

4、次增大。Li2CO3、LiF、Li2C2O4三種鋰源制備的樣品，首次放電比容量依次降低，而LiOH為鋰源制備的樣品，則表現(xiàn)出了優(yōu)異的電化學(xué)性能，具體原因則需要進(jìn)一步的探討。
　　 在LiFePO4前軀體中加入CMC進(jìn)行包覆、摻雜，制備Li0.99Na0.01FePO4/C復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)CMC摻雜改性的樣品，顆粒平均粒徑約為300nm，形貌接近于球形，形成了完整、厚度比較均勻的碳包覆層;而沒(méi)有進(jìn)行CMC摻雜的樣品，顆粒