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1、磷酸亞鐵鋰正極材料具有理論容量高(170mAh·g-1),循環(huán)性能好,來(lái)源豐富,安全性高,環(huán)境友好等特點(diǎn),是鋰離子動(dòng)力電池和大型蓄電源正極材料的熱門備選材料。目前磷酸亞鐵鋰材料已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段,出現(xiàn)了專門用于制備磷酸亞鐵鋰的電池級(jí)磷酸鐵。選用磷酸鐵FePO4作為原料,可以簡(jiǎn)化合成工藝,減少環(huán)境污染。本論文主要進(jìn)行了以下幾方面的工作:
FePO4原料的品質(zhì)直接影響LiFePO4產(chǎn)物的性能。本論文以4種型號(hào)的市售FePO4·
2、2H2O為原料采用碳熱還原法分別合成不同的LiFePO4/C正極材料,并測(cè)試這些材料的電化學(xué)性能,分析表征FePO4·2H2O原料和LiFePO4/C產(chǎn)物的粒徑,粒徑分布,比表面積和形貌,并將LiFePO4/C組裝成扣式電池進(jìn)行電化學(xué)性能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明在諸物理性能中,原料FePO4·2H2O的比表面積對(duì)產(chǎn)物的電化學(xué)性能有決定性的影響。粒徑不能作為單獨(dú)的選擇條件。原料粉體的微觀形貌對(duì)材料沒(méi)有直接的影響。
比較考察了以檸檬
3、酸,蔗糖,PVA三種有機(jī)物作為碳源對(duì)LiFePO4電化學(xué)性的改善情況和物理性能的影響。三種有機(jī)碳源在不同程度上提高了LiFePO4電化學(xué)性能,單獨(dú)使用時(shí)各存在優(yōu)缺點(diǎn)。將三種有機(jī)物按蔗糖:檸檬酸:PVA=3:2:1的比例混合添加,制得的LiFePO4/C在0.5 C、1C、2C、5C下首次放電比容量分別達(dá)到:144.5 mAh·g-1、138.5 mAh·g-1、130.5mAh·g-1、110.7 mAh·g-1。
選用兩
4、組FePO4·2H2O為原料合成了LiFePO4/C復(fù)合材料并摻入1%的LiF進(jìn)行改性。對(duì)XRD圖譜的分析表明,LiF與LiFePO4/C形成了單一的固溶體。循環(huán)伏安掃描結(jié)果顯示,F(xiàn)離子的摻入有效降低了鋰離子的極化作用。其中一個(gè)樣品在同等倍率下的放電比容量比未摻雜樣品的放電比容量提高了20mAh·g-1左右。對(duì)兩組樣品放電比容量的對(duì)比發(fā)現(xiàn):采用簡(jiǎn)單的固相一步合成法制備磷酸亞鐵鋰正極材料,當(dāng)正極材料的比容量發(fā)揮到一定水平時(shí),摻碳和氟離子摻
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