協(xié)同改性的磷酸亞鐵鋰正極材料的制備及電化學性能.pdf

1、由于鋰離子電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長、安全性能好、無污染等優(yōu)點，已廣泛應用于移動電話、數(shù)碼相機、筆記本電腦等便攜式設備中。在不久的將來，鋰離子電池還將用于驅動混合電動車和電動汽車。正極材料是鋰離子電池的重要組成部分。橄欖石型LiFePO4具有高比容量、平穩(wěn)的放電平臺、良好的循環(huán)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性、價格低廉和環(huán)境友好等優(yōu)點，已成為最具潛力的鋰離子電池正極材料之一。
　　 本論文采用高溫固相燒結-協(xié)同改性法制備了系列橄欖石型磷酸亞

2、鐵鋰/碳復合正極材料。通過X射線衍射、充放電循環(huán)實驗、循環(huán)伏安實驗、交流阻抗、傅立葉變換紅外光譜、掃描電鏡、透射電鏡等現(xiàn)代表征方法，研究合成條件對樣品的物相結構以及電化學性能的影響。主要研究結果如下：
　　 1.利用納米鐵和I2的協(xié)同作用，采用高溫固相燒結法制備了理論組成為Li1.05Fe0.95（P04）0.96/Fe0.05/I0.04/C的樣品。當該樣品以2C倍率電流進行充放電時，首次放電比容量可達123.9mAh·g-1

3、，具有較好的倍率性能和循環(huán)性能。估算的鋰離子擴散系數(shù)為5.99×10-16c㎡s-1。優(yōu)選樣品由粒徑介于0.1-0.5μm、表面包覆厚度4nm的碳膜的顆粒組成。
　　 2.選取Mg2（OH）2CO3作為鎂摻雜劑，納米鐵和I2作為添加劑，采用高溫固相燒結-協(xié)同改性法制備了鎂摻雜樣品。實驗結果表明，F(xiàn)e位摻Mg2+比Li位摻Mg2+制備的樣品具有更好的電化學性能。優(yōu)選的樣品以2C倍率電流充放電時的首次放電比容量為131.3mAh·g