固液相法制備LiFePO-,4-正極材料及其電化學(xué)性能研究.pdf

1、橄欖石型LiFePO4因其價(jià)廉、無(wú)毒、環(huán)境友好、安全性高等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是有望取代昂貴、有毒的LiCoO2成為最具開(kāi)發(fā)和應(yīng)用潛力的新一代鋰離子電池正極材料。但低的電子導(dǎo)電率和離子擴(kuò)散速率限制著LiFePO4的大電流充放電性能，制約著LiFePO4的實(shí)際應(yīng)用，同時(shí)規(guī)?；苽涔に囈彩侵萍sLiFePO4工業(yè)化的一個(gè)因素。本文分別以亞硫酸銨、乙二醇為還原劑，三價(jià)鐵源FePO4為原料，通過(guò)固液相反應(yīng)成功制備了LiFePO4/C，并對(duì)其進(jìn)行了物理表征和

2、電化學(xué)性能測(cè)試。 以亞硫酸銨為還原劑制備LiFePO4，通過(guò)工藝優(yōu)化確定了最佳的工藝條件；通過(guò)XRD、SEM、TEM分析表明合成的材料具有完好的橄欖石結(jié)構(gòu)，顆粒粒徑范圍100-300nm，顆粒由碳部分包覆；通過(guò)交流阻抗分析計(jì)算出了合成的LiFePO4的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)數(shù)量級(jí)為~10-9cm2 s-1。LiFePO4規(guī)整的晶體結(jié)構(gòu)、良好的顆粒表面形貌和微觀結(jié)構(gòu)、較高的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)都使得合成的材料具有較好的電化學(xué)性能。以亞硫酸銨為還

3、原劑合成的LiFePO4/C材料1C、5C、10C倍率的放電容量分別為153mAh g、138mAh g-1、122mAh g-1。合成的材料同樣具有較好的高倍率充電性能，如果采用5C倍率恒流充電加4.2V恒壓充電，則其5C倍率放電容量達(dá)到134 mAh g-1。LiFePO4/C不僅具有較好的高倍率充放電性能，同時(shí)保持了較好的循環(huán)穩(wěn)定性，50次充放電循環(huán)容量未見(jiàn)衰減。本工藝原料成本低，熱處理時(shí)間較短，經(jīng)濟(jì)可行，同時(shí)電化學(xué)性能優(yōu)異。