液相反應(yīng)法制備鋰離子電池正極材料磷酸亞鐵鋰工藝研究.pdf

1、鋰離子電池正極材料磷酸亞鐵鋰以其具有無毒、充放電電壓平穩(wěn)、穩(wěn)定性好、循環(huán)性能好以及成本低等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛關(guān)注。流變相法和溶膠凝膠法制備過程原料混合均勻，制備材料尺寸小，利于充放電循環(huán)。以三價(jià)鐵做鐵源制備磷酸亞鐵鋰成本低、過程簡(jiǎn)單，所以本研究考慮以三價(jià)鐵做鐵源，用流變相法和溶膠凝膠法制備了純相和金屬離子摻雜的LiFePO4/C復(fù)合材料，并測(cè)試其室溫下循環(huán)性能與倍率性能。通過X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)等表征手段分析所制備的LiF

2、ePO4/C復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與形貌特點(diǎn)，并由循環(huán)伏安、電化學(xué)交流阻抗等電化學(xué)測(cè)試手段測(cè)試材料的循環(huán)可逆性和阻抗性能。
　　利用溶膠凝膠法制備LiFePO4/C材料，考察了不同絡(luò)合劑、預(yù)燒溫度、鋰鹽和添加量、燒結(jié)溫度、燒結(jié)時(shí)間對(duì)材料性能的影響，得出以硝酸鐵：硝酸鋰：磷酸二氫銨：檸檬酸=1:1.05:1:1，60mass％的蔗糖為原料，在260℃下預(yù)燒2h，650℃下燒結(jié)6h，所制備的材料0.2C放電下容量能夠達(dá)到122mAh/g。

3、r>　　以硝酸鐵、磷酸二氫銨、氫氧化鋰、蔗糖做為原料、以流變相法制備前驅(qū)體，通過高溫?zé)Y(jié)制備了LiFePO4/C正極材料，并且研究了不同金屬離子的摻雜對(duì)材料性能的影響。結(jié)果表明，350℃預(yù)燒4h，650℃燒結(jié)18h制備的磷酸亞鐵鋰材料0.2C放電容量能夠達(dá)到123mAh/g，0.5C放電下容量能夠達(dá)到108mAh/g，1C放電下容量能夠達(dá)到97mAh/g。對(duì)材料進(jìn)行Zr4+、Al3+、Mg2+摻雜結(jié)果表明，摻雜Mg2+的材料性能最好，2

4、%的Mg2+時(shí)，0.2C放電下能夠達(dá)到140mAh/g，0.5C下放電容量為120mAh/g，1C放電容量為112mAh/g，且循環(huán)50次容量無衰減。
　　用硝酸鐵、磷酸二氫銨、硝酸鋰、蔗糖做為原料，利用流變相法制備前驅(qū)體，通過高溫?zé)Y(jié)制備LiFePO4/C正極材料，考察了溫度和時(shí)間對(duì)材料性能的影響。結(jié)果表明，260℃預(yù)燒2h，650℃燒結(jié)6h制備的磷酸亞鐵鋰材料，在0.2C充放電倍率下的質(zhì)量比容量可達(dá)140mAh/g，0.5C為