固相法合成LiFePO4-C正極材料的研究.pdf

1、橄欖石型LiFePO4正極材料，具有對環(huán)境友善、資源豐富、價格便宜和安全性能好等優(yōu)點，被認(rèn)為是非常具有發(fā)展前景的鋰離子電池正極材料。論文采用適于實際工業(yè)生產(chǎn)的固相合成法，使用不同原料合成了性能優(yōu)異的LiFePO4/C正極材料,并對材料的合成工藝和材料性能進(jìn)行了研究。
　　以氧化鐵、碳酸鋰和蔗糖為原料，通過高溫固相反應(yīng)合成LiFePO4/C正極材料。摻碳量、煅燒溫度和時間對合成材料的形貌和電化學(xué)性能影響較大。碳的加入有效控制了LiF

2、ePO4/C在合成過程中顆粒的長大，并且提高材料的電化學(xué)性能。摻碳量6％，燒成溫度720℃，保溫12h為最佳合成工藝，合成材料的0.2C首次放電比容量為143.9mAh/g，0.5C容量可穩(wěn)定在143 mAh/g左右，材料的循環(huán)性能較好。
　　使用氧化鐵、磷酸二氫鋰為原料采用固相法合成了LiFePO4/C材料，采用正交實驗得出對材料的電化學(xué)性能影響最大的是鋰鐵比，其次是摻碳量，然后是燒結(jié)溫度和保溫時間。通過平行對比實驗研究了各合成

3、因素對材料性能的影響。材料最佳的合成工藝為：鋰鐵比1.005，摻碳10%，700℃保溫8h。
　　以磷酸鐵為鐵源，分別以LiCO3和LiOH·H2O為鋰源用濕法球磨和噴霧干燥造粒技術(shù)合成了性能優(yōu)異的球形磷酸鐵鋰正極材料。合成中原料球磨3小時后的漿料具有較小的粒度和較好的粒度分布。兩種鋰源合成的材料均具有較好的球形形貌，合成材料的電化學(xué)性能優(yōu)良。以LiCO3和LiOH·H2O為鋰源合成LiFePO4/C的0.1C比容量分別為151.