鋰電池正極材料二硫化鐵的水熱合成及其電化學性能研究.pdf

1、作為一種新型高能鋰電池，鋰/二硫化鐵(Li/FeS2)電池有著十分廣闊的應用前景，其研究和開發(fā)都得到了國內(nèi)外科研人員的極大關(guān)注。二硫化鐵（FeS2）作為鋰電池正極材料展現(xiàn)出許多優(yōu)良特性，如較高的理論一次放電比容量，環(huán)境友好以及價格低廉等。本文對黃鐵礦型二硫化鐵的一步水熱合成工藝及其電化學性能進行了研究，結(jié)果表明： 以FeSO4·7H2O、Na2S2O3·5H2O和高純S 粉為原料，采用一步水熱法制備高純FeS2 粉體，并研究了反

2、應物鐵鹽的濃度、不同含硫量比、以及反應物的升溫速率對產(chǎn)物性能的影響。結(jié)果表明：反應物鐵鹽的濃度對所得產(chǎn)物的相組成無重要影響；不同含硫量比對黃鐵礦型FeS2的形成有影響；較適宜的反應條件是C(Fe2+)=2mol/L，n(FeSO4·7H2O):n(Na2S2O3·5H2O):n(S)=1:1:0.4，反應物的升溫速率為1.0℃/min，反應溫度為200℃，反應時間為24h。通過控制上述參數(shù)可以得到中值粒徑D50為6.8μm且粒度分布范圍

3、較窄的FeS2粉體，以該粉體為正極材料裝配成Li/FeS2 電池，其一次放電容量達到879mAh/g，且只出現(xiàn)一個平穩(wěn)的放電平臺，放電電壓保持在1.38V。 利用高分子有機物PVP對FeS2粉體進行修飾，分析不同的PVP濃度對產(chǎn)物性能的影響。當PVP水溶液濃度為1％時，粉體的顆粒較小，分散性好。修飾后的產(chǎn)物經(jīng)不同溫度熱處理后，其放電容量隨著溫度的升高而升高。熱處理溫度為450℃時，樣品的放電容量為755.26mAh/g，放電電壓