固相法合成LiMPO4(M=Fe,Mn)正極材料及其改性研究.pdf

1、本論文以改善橄欖石型結(jié)構(gòu)的LiFePO4的導(dǎo)電性、提高能量密度為目的，將各種電化學(xué)研究手段與XRD、SEM和TEM等技術(shù)相結(jié)合，對LiMPO4(M=Fe，Mn)的合成與改性進(jìn)行了詳細(xì)的研究。
　　 采用碳熱還原法一步燒結(jié)制備了LiFePO/C材料。利用TG-DTA技術(shù)研究了合成反應(yīng)機(jī)理。研究了合成條件對LiFePO4/C性能的影響。結(jié)果表明，采用機(jī)械活化法，碳含量為3％，在700℃下燒結(jié)12h制得的LiFePO4/C樣品晶型完整

2、，粒徑小，倍率性能和循環(huán)性能優(yōu)異。
　　 首次采用金屬Al對LiFePO4/C進(jìn)行表面包覆改性。研究了不同工藝路線、燒結(jié)溫度及鋁粉加入量對復(fù)合材料性能的影響。結(jié)果表明，金屬Al與LiFePO4/C發(fā)生了界面反應(yīng)，生成的多種副產(chǎn)物在LiFePO4表面形成鈍化膜。鋁粉加入量為3％，在750℃燒結(jié)18h制得的LiFePO4/Al/C電性能最佳，室溫10C倍率下放電比容量為117.8mAh/g;樣品在-20℃下，0.1C放電比容量為10

3、5.6mAh/g，為常溫放電比容量的73.8％。
　　 采用一步固相法結(jié)合機(jī)械活化法制備了LiFexMn1-xPO4/C復(fù)合材料。研究了不同錳源與錳摻雜量對樣品性能的影響。結(jié)果表明，以Mn3(PO4)2·3H2O為錳源制備的LiFe0.8Mn0.2PO4/C具有純相橄欖石型結(jié)構(gòu)，粒徑小，10C倍率放電的質(zhì)量比能量較LiFePO4/C提高了13.2％;1C倍率下循環(huán)性能良好。采用交流阻抗和循環(huán)伏安技術(shù)對LiFe0.8Mn0.2PO