鋰離子電池正極材料磷酸亞鐵鋰復(fù)合材料的制備和性能研究.pdf

1、本論文采用機(jī)械球磨與高溫固相碳熱還原相結(jié)合的合成法以及液相水熱合成法兩種思路合成鋰離子電池正極材料磷酸亞鐵鋰。高溫固相法中采用廉價(jià)的三價(jià)鐵源、鋰鹽和銨鹽以及不同含碳化合物按化學(xué)計(jì)量比在高溫下發(fā)生還原反應(yīng)，經(jīng)二步灼燒工藝，得到一系列的鋰離子二次電池正極LiFePO4/C復(fù)合材料。液相水熱合成法于液相中沉淀自制三價(jià)鐵源，在乙醇相中加入抗壞血酸還原，生成無定形態(tài)的LiFePO4，后經(jīng)短時(shí)煅燒得到晶態(tài)的純相LiFePO4以及摻雜金屬氧化物制備的

2、Li0．99Nb0．01FePO4復(fù)合材料。采用X射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）和熱重分析（TG-DSC）以及電化學(xué)充放電性能測試等手段對(duì)上述制備的材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征和性能測試。 X射線衍射分析表明，制備的LiFePO4/C和LiFePO4樣品均具有單一的橄欖石型晶體結(jié)構(gòu)。在液相水熱合成法合成的磷酸亞鐵鋰復(fù)合材料的微觀形貌與高溫固相合成的LiFePO4/C復(fù)合材料具有明顯的區(qū)別。SEM圖片中，前者呈現(xiàn)規(guī)則的納米級(jí)球

3、狀顆粒，而后者既有高聚物摻雜后不規(guī)則的微米級(jí)塊狀顆粒，也有蔗糖摻雜后的團(tuán)聚的球形顆粒。 液相水熱合成法中，摻雜金屬離子的Li0．99Nb0．01FePO4樣品的電化學(xué)性能要明顯優(yōu)于未摻雜的LiFePO4樣品。高溫固相法合成的LiFePO4/C樣品的電化學(xué)性能要優(yōu)于液相水熱合成法制備的Li0．99Nb0．01FePO4樣品。 在高溫固相合成法中，多種碳源制備的LiFePO4/C復(fù)合材料中，以燒成的LiFePO4/C復(fù)合材料