鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的改性研究.pdf

1、移動通訊電子設備和電動汽車的飛速發(fā)展，對鋰離子蓄電池在高循環(huán)性能、高比能量方面提出了新的要求，因此以新能源和新材料技術為背景的鋰離子蓄電池正極材料的研究也在不斷開拓新的方向。對低成本、高比能量、環(huán)境友好、長壽命的新型正極材料的開發(fā)已經成為了主流的研究方向。LiFePO4正極材料以其高的理論比容量(170mAh/g)，適中的工作電壓(約3.5V)，較好的常溫和高溫穩(wěn)定性，低廉的成本和優(yōu)良的環(huán)保性能，成為了下一代鋰離子電池正極材料最有力的競

2、爭者。但由于LiFePO4晶體結構的固有限制導致其電子導電率和鋰離子擴散速度低，特別是大電流倍率放電性能強烈受制于其電子導電性能，因此提高LiAFePo4粒子的電導率成為近來研究者關注的熱點。目前改善LiFePo4導電性能的研究主要集中在碳包覆及金屬摻雜兩方面。 本文主要采用高溫固相法制備LiFePo4正極材料，通過摻雜金屬離子以及碳包覆的方式對材料進行改性研究，采用XRD、SEM TEM、CV(循環(huán)伏安)等手段對材料進行表征，

3、并在不同條件下測試了材料的電化學性能。 在摻雜單一種類金屬離子對材料進行改性的過程中，摻雜Zr和Nb離子制得的LiFePO4正極材料具有較好的電化學性能，0.1C電流密度下首次放電容量都達到110mAh/g以上，并具有高倍率條件下充放電性能。 復合摻雜金屬離子Mn、Zr、Ni對材料進彳亍改性效果明顯，0.1C電流密度下首次放電容量達到121.1mAh/g，高倍率條件下充放電性能良好。 對上述單一以及復合摻雜金屬離