高密度LiFePO-,4--C復(fù)合正極材料的合成及電化學(xué)性能研究.pdf

1、鋰離子電池具有工作電壓高、無記憶效應(yīng)、循環(huán)壽命長、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，是移動電源的首選電源之一。磷酸鐵鋰正極材料具有價格低廉、安全性能高、比容量高、循環(huán)壽命高等優(yōu)點(diǎn)，成為最具應(yīng)用前景的鋰離子電池正極材料之一。本文在介紹鋰離子電池和正極材料的基礎(chǔ)上，通過沉淀一焙燒法和高溫固相法分別合成了LiFePO4/C，并通過XRD、SEM、TEM、IR、激光粒度、電子導(dǎo)電率和振實(shí)密度測試等方法對其理化性能進(jìn)行了研究，通過充放電測試和循環(huán)伏安測試對其電化

2、學(xué)性能進(jìn)行了研究。 用沉淀一焙燒法合成LiFePO4/C 正極材料，首先在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過正交實(shí)驗(yàn)得到了沉淀法合成NH4FePO4.H2O前驅(qū)體的最佳工藝條件，在該工藝條件下，NH4FePO4.H2O的振實(shí)密度為1.73g/cm3，亞鐵含量為29.83％，為球形顆粒；然后通過正交實(shí)驗(yàn)得到了焙燒法合成LiFePO4/C正極材料的最佳工藝條件，在該工藝條件下，LiFePO4/C的振實(shí)密度為1.68g/cm3，亞鐵含量為32.2

3、9％，碳含量為5.03％，電子導(dǎo)電率為5.67x10-4S/cm，為類球形顆粒。材料在室溫下充放電倍率為0.1C、0.5C和1C時，其首次放電比容量分別是147.6mAh/g、136.7mAh/g和122.3mAh/g，循環(huán)50次之后，其比容量分別為142.8mAh/g、127.3mAh/g和106.7mAh/g；當(dāng)溫度升高到60℃充放電倍率為0.5C時其首次放電比容量為163.8mAh/g，循環(huán)性能良好。材料的抗過充電和抗過放電性能好

4、。 用高溫固相法合成LiFePO4/C 正極材料，通過正交實(shí)驗(yàn)得到了最佳工藝條件，在該工藝條件下材料振實(shí)密度為1.12g/cm3，亞鐵含量為30.87％，碳含量為6.22％，在室溫下充放電倍率為0.1C、0.5C和lC時，其首次放電比容量分別為134.2mAh/g、120.5mAh/g和104.7mAh/g。在室溫0.1C時，循環(huán)100次之后，材料的比容量為116.5mAh/g，容量保持率為86.8％。 用沉淀一焙燒法合