磷酸鐵鋰在鋰離子水溶液中嵌鋰行為研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、LiFePO4是有序規(guī)整的橄欖石型結構,屬于正交晶系,空間群為Pmnb,是一種稍微扭曲的六方最密堆積結構。晶體由FeO6八面體和PO4四面體構成空間骨架,P占據四面體位置,而Fe和Li則填充在八面體的空隙中,Li+具有一維可移動性。充放電過程中可以可逆的脫出和嵌入。放電時,Li+從氧原子八面體中心位置嵌入,充電時Li+脫嵌過程則正好相反。
   本論文應用掃描循環(huán)伏安法,研究自制LiFePO4材料在LiNO3水溶液體系中的脫/嵌

2、鋰過程,該掃描曲線是一個完整的、閉合的氧化/還原峰曲線,峰型尖銳,說明LiFePO4材料在水溶液體系中具有電化學可逆性。數次循環(huán)后,容量衰減。
   本實驗中使用不同的導電材料做集流體,如不銹鋼網、Pt片等,用不同的水溶液介質,如LiNO3、Li2SO4等溶液,對LiFePO4材料在鋰離子水溶液進行循環(huán)伏安測試。實驗證明,不同的集流體材料、不同的水溶液介質對LiFePO4材料在鋰離子水溶液介質中的嵌/脫鋰過程無明顯影響,說明Li

3、FePO4材料可以作為從鋰離子水溶液中提鋰的材料。
   對LiFePO4材料在LiNO3水溶液中進行恒電位嵌鋰,對嵌鋰后的LiFePO4材料進行恒電位脫鋰,將嵌入材料中的Li+釋放到去離子水溶液中,以分光光度法測定其中Li+的吸光度。對照標準Li+吸光度~濃度(g/L)曲線,根據關系式,計算出其Li+濃度,與LiFePO4材料的最大嵌鋰量相比,計算出LiFePO4材料的初次嵌鋰效率。LiFePO4材料的初次嵌鋰率為35.30%

4、,初次嵌鋰量為12.80mg/g,第二次嵌鋰效率為25.50%。說明LiFePO4材料可以作為含Li+水溶液的嵌鋰材料進行提鋰,但是提鋰效率低。
   按照上述操作,對同一LiFePO4材料進行數次嵌/脫鋰,其嵌鋰量衰減,可能是由于:一,LiFePO4材料在溶液中長時間浸泡,少量溶解,二,LiFePO4材料與集流體接觸不夠緊密,不利于電荷傳遞。
   以LiFePO4材料對貧鋰離子水溶液嵌鋰,將嵌入的Li+釋放到去離子水

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