paa絡(luò)合法制備磷酸亞鐵鋰

1、哈爾濱工業(yè)大學2009屆本科優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計（論文）選集324溶膠凝膠法制備磷酸亞鐵鋰的研究化工學院：張慧指導教師：王殿龍摘要：論文研究了采用三價鐵為鐵源溶膠凝膠法制備鋰離子電池正極材料磷酸亞鐵鋰的工藝，利用XRD、SEM分析了產(chǎn)物的晶型結(jié)構(gòu)和微觀形貌，探討了不同鋰源、不同蔗糖加入量、燒結(jié)時間及金屬離子摻雜改性對合成材料充放電性能的影響，通過循環(huán)伏安和電化學阻抗譜分析了材料的電化學性能。結(jié)果表明，合成產(chǎn)物為橄欖石型磷酸亞鐵鋰，摻雜碳和金屬離

2、子能有效控制顆粒長大；以氫氧化鋰為鋰源，加入60%蔗糖，摻雜鋯離子，650℃燒結(jié)18h制備的磷酸亞鐵鋰的可逆性好，0.2C放電比容量達到160mAhg。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：溶膠凝膠；磷酸亞鐵鋰；電化學性能Abstract：Thispaperpreparedlithiumironphosphatethroughasolgelmethod.Wediscussedtheeffectoflithiumsourcesamountofsucrosesi

3、nteringtimemetaliondopingonthegedisgeperfmanceoftheaspreparedproducts.Theelectrochemicalperfmanceofthelithiumironphosphatewasinvestigatedbycyclicvoltammetryelectrochemicalimpedancespectroscopyanalysis.XRDanalysisresultsh

4、owedthatthecrystallinestructureoftheproductistheolivinetypelithiumironphosphate.SEMobservationfoundthatcarbonmetalionsdopingcaneffectivelycontroltheparticlegrowth.Thelithiumironphosphateexhibitedacapacityof160mAhg1at0.2C

5、rategoodreversibilitywhentheywerepreparedbyusinglithiumhydroxideasalithiumsourceadding60%sucrosesinteringat650℃f18h.Keywds：solgellithiumironphosphateelectrochemicalproperties1引言鋰離子電池作為一種高性能的可充綠色電源，近年來已在各種便攜式電子產(chǎn)品和通訊工具中得到廣

6、泛應用，并被逐步開發(fā)為電動汽車的動力電源，從而推動其向安全、環(huán)保、低成本及高比能量方向發(fā)展。其中，正極材料對鋰離子電池性能起到關(guān)鍵作用。傳統(tǒng)的鋰離子電池正極材料集中于鋰的過渡金屬氧化物如LiMO2(M=Co，Ni，Mn)和LiMn2O4。但LiCoO2成本高，資源貧乏，毒性大，耐過充性差[1]；鎳酸鋰(LiNiO2)制備困難，熱穩(wěn)定性差[2]；LiMn2O4資源豐富、價格便宜、無毒，但其容量較低，高溫穩(wěn)定性和循環(huán)穩(wěn)定性較差[3]；而鐵資

7、源豐富、價廉并且無毒，鐵系正極材料成為目前電池界的研究熱點，其中具有規(guī)整的橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO4價格低廉，熱穩(wěn)定性好，對環(huán)境友好，是一種極具潛力的正極材料[4]。2溶膠凝膠法制備溶膠凝膠法制備LiFePO4C材料及表征材料及表征2.1摻雜金屬離子合成樣品的摻雜金屬離子合成樣品的XRD分析分析圖21為氫氧化鋰：硝酸鐵：磷酸二氫銨摩爾比為1.05:1:1，蔗糖加入量為產(chǎn)物質(zhì)量的60%，檸檬酸加入硝酸鐵摩爾量的3倍，蒸餾水為溶劑，650℃

8、燒結(jié)18h，乙酸鎂摻入量為產(chǎn)物LiFePO4摩爾量的10%合成的LiFePO4C樣品的XRD圖。由圖可以看出，與LiFePO4的標準圖主峰對應的很好，峰形尖銳，說明合成了有序的橄欖石型LiFePO4C，結(jié)晶較好，但仍存在少量的雜峰，說明合成材料中存在少量雜質(zhì)，可能是高溫下發(fā)生了副反應。圖22為硝酸鋯摻入量為產(chǎn)物LiFePO4摩爾量的2%合成的LiFePO4C樣品的XRD圖。由圖可以看出，摻雜Zr4后合成的材料主峰尖銳，與標準LiFePO