水熱法磷酸鐵鋰正極材料的應(yīng)用性能研究.pdf

1、目前商業(yè)化的磷酸鐵鋰（LFP）正極材料可由固相法和水熱法制備。水熱法LFP產(chǎn)品因其具有純度高、晶體擇向生長(zhǎng)、顆粒細(xì)小均勻等特點(diǎn)成為高端產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)水熱法LFP產(chǎn)品供應(yīng)。作為電極材料，需滿足電化學(xué)性能和加工應(yīng)用性能等多方面的要求。不同方法或工藝所得樣品的理化指標(biāo)不盡相同，這導(dǎo)致了材料在應(yīng)用性能上的差異。本課題組已對(duì)水熱法合成磷酸鐵鋰工藝進(jìn)行了基礎(chǔ)研究，尚需對(duì)樣品的應(yīng)用性能進(jìn)行詳細(xì)研究。
　　探索了LFP/C的制漿性能。通過(guò)改變

2、導(dǎo)電劑的含量和不同導(dǎo)電劑組合，考察漿料的固含量、表面電阻和面密度，得到最佳制漿配方。當(dāng)LiFePO4:PVDF:Super-P:KS-6=93.5:3.5:2:1時(shí)，漿料的穩(wěn)定性和分散性能最好，涂覆出的極片的一致性最好。
　　考察了水熱法 LFP對(duì)電解液酸度的敏感性并與固相法 LFP進(jìn)行了對(duì)比。將電解液放置于空氣中10-30分鐘以改變其中的水分和酸度。無(wú)論水熱法或固相法的LFP，隨電解液中酸度和水分的增加，電池的充電電壓平臺(tái)均有0

3、.02-0.05V升高，但首次容量、倍率性能和循環(huán)性能在電解液酸度為59.2 ppm時(shí)出現(xiàn)最佳值。電解液酸度升至110.6 ppm時(shí)，兩種材料的倍率性能均有所下降，相對(duì)于固相法LFP，水熱法LFP對(duì)電解液中酸度更為敏感。
　　考察了壓實(shí)密度為2.15、2.25和2.30 g·cm-3時(shí)，水熱法LFP材料的容量發(fā)揮。壓實(shí)密度為2.25 g·cm-3時(shí)，電池放電容量最高，放電電壓平臺(tái)平滑，且平臺(tái)較高。
　　用26650型全電池對(duì)

4、水熱法LFP進(jìn)行了測(cè)試，并與德國(guó)南方化學(xué)水熱法產(chǎn)品（P2）、臺(tái)灣長(zhǎng)園固相法產(chǎn)品的電化學(xué)性能進(jìn)行了對(duì)比。水熱法的產(chǎn)品放電比容量分別為144.2（P2）、142.0 mAh·g-1（本實(shí)驗(yàn)室），高于固相法產(chǎn)品128.0mAh·g-1的比容量。本實(shí)驗(yàn)水熱合成的磷酸鐵鋰電池的倍率性能最好，其0.5C、1C、3C和5C的容量保持率分別為98.78％、97.25%、96.94%和96.64%，本實(shí)驗(yàn)室樣品在高溫存儲(chǔ)后，其容量保持率和容量恢復(fù)率分別為