鋰離子電池正極材料LiFePO4前驅(qū)體的制備及合成LiFePO4-C的性能研究.pdf

1、橄欖石型LiFePO4作為鋰離子電池正極材料因其理論容量高、平臺特性好、原料豐富、價格低廉、環(huán)境友好、安全性能好等優(yōu)點而受到人們的廣泛關(guān)注。但是該材料倍率性能差,以及振實密度小,嚴(yán)重限制了LiFePO4的實際應(yīng)用。本文采用均勻沉淀法和氧化沉淀轉(zhuǎn)化法制備前驅(qū)體FePO4,然后合成LiFePO4/C。研究了物理性能和電化學(xué)性能的關(guān)系。
　　 采用均勻沉淀法制備LiFePO4/C前驅(qū)體磷酸鐵,比較了尿素添加量、表面活性劑對FePO4結(jié)

2、構(gòu)、形貌以及LiFePO4電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:未添加表面活性劑,最優(yōu)情況下合成LiFePO4的首次放電比容量為141.9mAh/g,倍率性能差。添加表面活性劑PEG制備的LiFePO4/C在0.1C倍率下放電比容量為151.5mAh/g,1C倍率下的放電比容量為122.5mAh/g,振實密度達(dá)1.17cm3/g。
　　 研究了制備LiFePO4前驅(qū)體磷酸鐵的新方法.氧化沉淀轉(zhuǎn)化法:在pH=9.5的條件下制備納米磷酸亞鐵懸

3、濁液,然后在pH=2的條件下將其氧化制備獲得磷酸鐵。結(jié)果表明:制備的磷酸鐵形貌為類球形,尺寸為100nm左右。以該磷酸鐵為前驅(qū)體合成的LiFePO4/C在0.1C倍率下首次放電比容量為139.8mAh/g,2C倍率下放電容量為123.2mAh/g,具有優(yōu)良的倍率性能。
　　 以商業(yè)化磷酸鐵為原料,研究不同碳源制備的LiFePO4/C的物理性能和電化學(xué)性能的關(guān)系。結(jié)果表明:碳含量在6％-11％之間,振實密度和倍率性能都隨碳含量增加