鋰離子電池正極材料Li2FeSiO4-C的制備及電化學(xué)性能研究.pdf

1、論文簡要介紹了鋰離子二次電池的原理，結(jié)構(gòu)和目前正極材料的研究現(xiàn)狀，并且詳盡介紹了近年來聚陰離子型Li2FeSiO4正極材料的研究成果。Li2FeSiO4具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、理論比容量高、原料成本低和環(huán)境友好等特點(diǎn)，引起了人們的廣泛關(guān)注。然而Li2FeSiO4制備方法較為繁瑣，煅燒時需要惰性氣體保護(hù)。另外其電導(dǎo)率和鋰離子擴(kuò)散系數(shù)低以及在室溫下倍率性能差等缺點(diǎn)都是目前研究亟待解決的問題。本文主要采用固相球磨法制備了未包覆碳的Li2FeSiO4材料

2、：采用溶膠凝膠法，通過較短的溶膠凝膠過程制備了多孔的具有較大比表面積的碳包覆Li2FeSiO4/C復(fù)合材料；系統(tǒng)研究了碳包覆量對Li2FeSiO4/C復(fù)合材料物理和電化學(xué)性能的影響。主要研究內(nèi)容如下：
　　 (1)以二氧化硅、草酸亞鐵和硝酸鋰為原料在氬氣保護(hù)下采用球磨法制備了Li2FeSiO4。以硝酸鐵、硝酸鋰、硅酸四乙酯和酒石酸為原料采用溶膠凝膠法制備了多孔的納米Li2FeSiO4/C復(fù)合材料。在溶膠凝膠法中，研究了煅燒溫度、

3、煅燒時間以及溶劑組成對Li2FeSiO4/C物相和形貌的影響。最終確定合成Li2FeSiO4/C復(fù)的最佳制備條件為：溶膠的制備采用水和乙醇比例為1:1的混合溶劑體系，得到的凝膠在氬氣氣氛，600℃下煅燒8 h。
　　 (2)通過在溶膠凝膠過程中調(diào)節(jié)酒石酸的加入量進(jìn)一步得到不同碳包覆量的Li2FeSiO4/C復(fù)合材料。通過XRD、SEM、Raman、BET、LAND、CV等測試方法系統(tǒng)研究其物理性質(zhì)和電化學(xué)性質(zhì)。研究結(jié)果表明：碳包