磷酸鐵鋰正極材料的制備及其性能研究.pdf

1、LiFePO4因其電子電導率極低而存在可逆容量低,大電流充放電性能差等問題。針對這種情況,很多研究人員通常采取顆粒納米化,碳包覆,摻雜金屬離子等措施來改善LiFePO4的性能。本文主要包括水熱法合成的LiFePO4正極材料的改性研究、固相法工業(yè)化生產(chǎn)LiFePO4/C的工藝及其改性研究。
　　水熱法合成的LiFePO4正極材料的改性研究主要是提出一種新的有機、無機相結(jié)合的碳包覆方法。利用聚乙烯醇(PVA)在水和乙醇中溶解度的不同使

2、 PVA均勻析出,可同時使PVA和超細導電碳(SP)均勻包覆在水熱合成的LiFePO4表面。SEM和TEM照片顯示LiFePO4顆粒之間形成三維網(wǎng)狀碳結(jié)構(gòu),而且在LiFePO4顆粒表面形成均勻的無定形碳包覆層。研究表明:PVA/SP復合碳包覆后的LiFePO4/C在0.2C首次放電容量由120mAh/g提高到144mAh/g,5C放電容量由20mAh/g提高到100mAh/g,1C電流等倍率充放電循環(huán)80次后容量保持率由53.85％提升

3、至97.96％。
　　固相法工業(yè)化生產(chǎn)LiFePO4/C的工藝及其改性研究,首先從噴霧干燥進風溫度、漿料固含量、燒結(jié)溫度等方面優(yōu)化合成工藝條件,然后通過降低粉體粒度,打破空心球結(jié)構(gòu)方面入手改善產(chǎn)品的加工性能。研究表明:噴霧進風溫度為350℃、漿料固含量為30％、燒結(jié)溫度為720℃時得到產(chǎn)品電化學性能最佳。采用液相攪拌球磨的方式進行二次碳包覆,加入1％質(zhì)量比的蔗糖,干燥后在650℃溫度下熱處理,得到的LiFePO4/C正極材料0.1