固相合成鋰離子電池正極材料磷酸亞鐵鋰的改性研究.pdf

1、橄欖石型LiFePO4作為最有前途的鋰離子電池正極材料受到越來(lái)越多關(guān)注，鐵基化合物勢(shì)不可擋的優(yōu)勢(shì)在于：價(jià)廉，資源豐富，更重要的是與鈷鎳錳相比的無(wú)毒性?，F(xiàn)在它的商業(yè)利用已經(jīng)開(kāi)始，有許多基于LiFePO4商業(yè)用途的公司發(fā)展起來(lái)，而且，低成本的大批量生產(chǎn)具有電化學(xué)活性的LiFePO4成為一種需求。因此，研究新的合成方法依然很有必要。
　　 應(yīng)該注意到，鋰離子電池電池中的橄欖石型材料有三個(gè)固有缺陷：一，LiFePO4較低的本證電子導(dǎo)電性

2、，阻止理論容量的充分利用，尤其在富錳態(tài)中，這可能是由于FeO6的耦合和鐵原子之間的分離導(dǎo)致低的電子導(dǎo)電率。二，較小的體積密度。三，鋰離子擴(kuò)散系數(shù)較小。磷酸鐵鋰的這三個(gè)固有缺陷是使其商業(yè)化的一個(gè)瓶頸。另外，大電流密度下的可逆容量衰減是另一個(gè)致命缺點(diǎn)，這個(gè)缺點(diǎn)被認(rèn)為是大電流密度下極化產(chǎn)生的直接后果。
　　 一種新的正極材料成功的決定性因素在于制備方法，制備方法控制形態(tài)，顆粒大小和陽(yáng)離子排序。關(guān)于合成正磷酸鹽LiFePO4的最主要困難

3、來(lái)自于鐵在自然界中有兩個(gè)氧化價(jià)態(tài)，F(xiàn)e2+和Fe3+這使得具有電化學(xué)性能材料的制備變得困難，固相法被認(rèn)為是傳統(tǒng)的合成路線，它可以獲得優(yōu)良晶型且結(jié)構(gòu)規(guī)則的LiFePO4顆粒。
　　 (一)采用不同類型的碳導(dǎo)電劑前驅(qū)物對(duì)LiFePO4正極材料進(jìn)行表面包覆改性。實(shí)驗(yàn)表明，蔗糖作為有機(jī)導(dǎo)電劑前驅(qū)物具有較好的改性效果?？紤]到適當(dāng)?shù)膿教剂繉?duì)于LiFePO4正極材料容量和密度的綜合優(yōu)化是十分必要的，本文對(duì)蔗糖的加入量進(jìn)行了篩選。結(jié)果表明，當(dāng)蔗