鋰離子電池正極材料LiFePO-,4-合成與改性研究.pdf

1、本文采用共沉淀法制備出了球形鋰離子電池正極材料LiFePO4。以H3PO4、FeSO4·7H2O和LiOH·H2O為原料，檸檬酸為絡(luò)合劑，制備前驅(qū)體；將前驅(qū)體進(jìn)行熱處理后得到LiFePO4粉體。通過對樣品進(jìn)行基本物化性質(zhì)分析、XRD、SEM、EDS、粒度分析以及電化學(xué)測試，研究了制備球形LiFePO4的主要工藝參數(shù)，以及摻碳和離子摻雜對材料改性的影響。 結(jié)果表明，實驗成功制備出了平均粒徑在0.5μm左右的球形LiFePO4粉體。

2、當(dāng)物料比為Fe∶P∶Li∶檸檬酸=1∶1.4∶3.4∶0.1，反應(yīng)溶液濃度為0.1mol/L，pH值為9，50℃水浴加熱，快速攪拌30min，可制得具有近球形形貌的前驅(qū)體。將干燥后的前驅(qū)體置于管式爐中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下350℃預(yù)處理8h，600℃焙燒6h，得到球形LiFePO4粉體，球形完整，表面光滑。 實驗通過對樣品進(jìn)行摻碳提高了LiFePO4的電導(dǎo)率。摻碳后，LiFePO4電導(dǎo)率由10-7提高到10-2數(shù)量級。添加的碳沒有影響到

3、LiFePO4的晶體結(jié)構(gòu)。由于樣品粒徑均勻且細(xì)小，碳均勻地包覆在顆粒表面。顆粒之間通過碳形成不同規(guī)模的軟團(tuán)聚，防止了晶粒燒結(jié)，保持了晶粒的完整。樣品1C（1C=100mAh/g）時的首次放電比容量為69.6mAh/g，充放電效率為92.5％，15 次循環(huán)后，樣品的放電容量為初始容量的91.5％。 實驗通過離子摻雜改善了LiFePO4的堆積密度和電化學(xué)性能。摻雜后，小粒徑（< 0.5μm）顆粒的數(shù)量比未摻雜時明顯增多，樣品的堆積密