溶膠—凝膠法制備二次電池正極LiFePO4-C復(fù)合材料的微結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能研究.pdf

1、本文按以下方法制備LiFePO4/C二次電池正極復(fù)合材料：用溶膠-凝膠法合成LiFePO4，以抗壞血酸、D-果糖為碳源制備碳包覆的LiFePO4材料，再對(duì)碳包覆LiFePO4材料進(jìn)行不同含量的Zn摻雜。采用XRD、SEM、EDS等方法研究其微結(jié)構(gòu)和形貌；以正電子湮沒(méi)壽命譜分析材料的電子密度；并通過(guò)交流阻抗分析、循環(huán)伏安測(cè)試以及首次充放電測(cè)試等手段對(duì)其電化學(xué)性能進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
　　 (1)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)LiFePO4/

2、C復(fù)合材料的鋰鐵比為1:1，碳鐵比為0.1:1，預(yù)燒溫度為400℃，預(yù)燒時(shí)間為3.5h，焙燒溫度為800℃，焙燒時(shí)間為15h時(shí)，所制備的LiFePO4/C復(fù)合材料的自由電子密度較高，電化學(xué)性能最好。
　　 (2)比較了兩種不同碳源碳包覆對(duì)材料性能的影響。XRD和SEM結(jié)果表明，以D-果糖作為碳源合成的顆粒其晶型和尺寸均優(yōu)于以抗壞血酸為碳源合成的顆粒；正電子湮沒(méi)壽命譜結(jié)果顯示，以D-果糖作為碳源制備的LiFePO4/C復(fù)合材料其自

3、由電子密度比以抗壞血酸為碳源合成的高。電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果顯示，以D-果糖為碳源合成的LiFePO4/C復(fù)合材料的首次充電比容量達(dá)到120 mAh·g-1，放電比容量82 mAh·g-1；以抗壞血酸為碳源合成的LiFePO4/C復(fù)合材料的首次充電和放電比容量分別為92 mAh·g-1和50mAh·g-1；前者的電化學(xué)性能明顯比后者的好。
　　 (3)研究了Zn摻雜對(duì)碳包覆LiFePO4材料結(jié)構(gòu)和性能的影響，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：Zn的摻雜不影