碳熱還原法制備LiFePO4-C的電化學(xué)性能研究.pdf

1、LiFePO4正極材料以其高理論比容量、長(zhǎng)循環(huán)壽命、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)而被譽(yù)為最具潛力的鋰離子電池正極材料之一。但磷酸鐵鋰也存在一些問(wèn)題，如電子導(dǎo)電率低和鋰離子擴(kuò)散系數(shù)小。本文以 FePO4為鐵源，通過(guò)碳熱還原法合成LiFePO4/C正極材料以提高材料表面導(dǎo)電性。重點(diǎn)研究熱處理溫度對(duì)FePO4結(jié)構(gòu)、不同F(xiàn)ePO4前驅(qū)體對(duì)合成LiFePO4/C粉體電化學(xué)性能的影響，內(nèi)容如下：
　　1.研究不同熱處理溫度對(duì) FePO4結(jié)構(gòu)的影響。在不同溫

2、度下對(duì)自制FePO4·2H2O進(jìn)行熱處理，得到不同結(jié)構(gòu)的FePO4。熱處理溫度低于400℃時(shí)，得到單斜FePO4；當(dāng)溫度為600℃時(shí)，得到三方相FePO4。在500℃時(shí)，得到單斜與三方混相FePO4。
　　2.以400℃得到的FePO4為鐵源，通過(guò)碳熱還原法合成LiFePO4/C正極材料，研究合成溫度、合成時(shí)間、鐵鋰摩爾比（簡(jiǎn)稱鐵鋰比）和不同碳源對(duì)材料性能影響。最佳合成條件為鐵鋰比為1:1.1，葡萄糖用量10 wt％和12 wt%

3、，硬脂酸用量6 wt%，合成溫度650℃，合成時(shí)間12 h。
　　3.以不同F(xiàn)ePO4作為前驅(qū)體，通過(guò)碳熱還原合成LiFePO4/C粉體，并對(duì)其電化學(xué)性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明，不同F(xiàn)ePO4前驅(qū)體均能得到純相LiFePO4/C粉體，但其電化學(xué)性能有所差異。以硬脂酸為碳源時(shí)，500℃熱處理后得到混相 FePO4合成的LiFePO4/C粉體電化學(xué)性能最佳，在0.1C下，首次放電比容量高達(dá)169 mAh/g，在1C、2C和5C下，第100