磷酸鐵鋰的合成與性能研究.pdf

1、橄欖石晶型的LiFePO4正極材料已逐漸成為國(guó)內(nèi)外新的研究熱點(diǎn)。研究表明，該新型正極材料理論容量大（170mAh/g），平臺(tái)特性好，電壓極平穩(wěn)，高溫性能和熱穩(wěn)定性明顯優(yōu)于已知的其它正極材料，無(wú)毒，為真正的綠色材料。
　　 固、液結(jié)合法合成LiFePO4/C材料，用Li2CO3、H3PO4、Fe2O3、葡萄糖、檸檬酸、蒸餾水為原料。將原料充分研磨均勻、烘干、球磨、焙燒，制得LiFePO4/C材料。用XRD對(duì)合成的LiFePO4/C

2、材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)測(cè)定，用激光粒度分析儀測(cè)定材料粒徑。用恒流充放電、循環(huán)伏安掃描技術(shù)測(cè)試材料電化學(xué)性能。
　　 實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，高溫固液結(jié)合法合成LiFePO4時(shí)，加入碳能有效阻止材料顆粒長(zhǎng)大，得到粒徑細(xì)小均勻的材料。加入碳的作用有：①作為還原劑將Fe3+還原為Fe2+；②包覆在LiFePO4顆粒表面提高材料導(dǎo)電性；③控制高溫固相合成LiFePO4材料的顆粒粒徑。分別加入了葡萄糖、蔗糖、乳糖、乙炔黑作為碳添加劑合成LiFePO4/C材料

3、，結(jié)果顯示加入葡萄糖、乳糖效果較好，室溫0.2C恒流放電比容量都在139.8mAh/g以上，乙炔黑效果較差，只有93.44mAh/g。
　　 高溫固相法合成LiFePO4/C材料，實(shí)驗(yàn)考察了焙燒溫度、焙燒時(shí)間對(duì)材料性能的影響。分別在500℃、550℃、600℃、650℃、700℃、750℃、800℃下焙燒8小時(shí)制得材料，測(cè)試結(jié)果顯示：室溫、0.2C恒流放電，500℃、550℃制備的材料沒(méi)有容量，600℃制備的材料比容量為20mA

4、h/g，650℃、700℃制備的材料比容量為140mAh/g左右，750℃、800℃制備的材料比容量分別為120mAh/g、80mAh/g。實(shí)驗(yàn)表明，700℃合成的LiFePO4/C材料電化學(xué)性能最好。700℃分別焙燒2、4、6、8、12、16小時(shí)合成LiFePO4/C材料。實(shí)驗(yàn)表明，焙燒8h合成的LiFePO4/C材料電化學(xué)性能最好。
　　 高溫固相法合成LiFePO4/C材料，實(shí)驗(yàn)考察了摻雜1％MgCO3、CrO3、(NH4