鋰離子電池磷酸鐵鋰正極材料的改性研究.pdf

1、橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO4具有較高的理論比容量(170mAh/g),穩(wěn)定、適中的電壓平臺,環(huán)保、安全性高等優(yōu)點(diǎn),是新一代動力鋰離子電池正極材料的首選材料之一。然而其較低的離子擴(kuò)散率和電子電導(dǎo)率,導(dǎo)致LiFePO4電性能不佳,嚴(yán)重阻礙了它在實(shí)際的大規(guī)模應(yīng)用?；诟鞣N改進(jìn)思想,本論文通過添加硅烷偶聯(lián)劑KH550、快離子導(dǎo)體Li8Al0.4Si1.2P0.4O8,尋求制得高性能的LiFePO4。研究了硅烷偶聯(lián)劑和快離子導(dǎo)體的添加方式、添加量、

2、燒結(jié)溫度對產(chǎn)物表面形貌及性能的影響。利用XRD、SEM等表征手段分析產(chǎn)物的微觀結(jié)構(gòu)和形貌,并采用恒流充放電測試樣品的電性能。采用碳熱還原法制備添加硅烷偶聯(lián)劑KH550的LiFePO4樣品,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:添加硅烷偶聯(lián)劑沒有改變磷酸鐵鋰的橄欖石結(jié)構(gòu);葡萄糖炭化前加入2.5％KH550的樣品顆粒細(xì)小清晰,顆粒明顯呈現(xiàn)橢圓形,團(tuán)聚現(xiàn)象減弱,葡萄糖炭化后分散度高;加入硅烷偶聯(lián)劑明顯提高LiFePO4的電性能;而葡萄糖炭化前加入2.5%KH550的

3、樣品具有最高的首次放電比容量139mAh/g。同樣采用碳熱還原法制備添加快離子導(dǎo)體Li8Al0.4Si1.2P0.4O8的LiFePO4樣品。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:添加Li8Al0.4Si1.2P0.4O8沒有改變磷酸鐵鋰的橄欖石結(jié)構(gòu);明顯改善LiFePO4顆粒表面形貌;提高LiFePO4的電性能。Li8Al0.4Si1.2P0.4O8嵌入LiFePO4添加方式、650℃燒結(jié)溫度、3%添加量得到的樣品顆粒形狀明顯呈現(xiàn)橢圓形,顆粒細(xì)小清晰,大小均