LiFePO4低溫性能研究.pdf

1、　　目前LiFePO4正極材料被認(rèn)為是最有應(yīng)用前景的鋰離子電池正極材料,但是該材料的低溫性能差限制其應(yīng)用范圍。而國內(nèi)外鋰電研發(fā)者還未意識(shí)到LiFePO4材料低溫性能測(cè)試的深遠(yuǎn)意義,也未建立統(tǒng)一的測(cè)試體系。
　　本文以LiFePO4為正極,鋰為負(fù)極采用扣式電池測(cè)試LiFePO4正極材料低溫性能,建立了簡(jiǎn)單易行的LiFePO4材料低溫性能測(cè)試程序,對(duì)國內(nèi)外各廠家生產(chǎn)的LiFePO4材料的室溫、低溫放電性能做出準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。測(cè)試結(jié)果表明

2、采用扣式電池測(cè)試能更準(zhǔn)確地反映LiFePO4材料的低溫性能。
　　本文采用固相碳熱還原法,以Li2CO3、FePO4、C6H12O6·H2O為原料制備LiFePO4/C正極材料,通過采用X射線衍射分析(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、激光粒度儀、Land程控電化學(xué)性能測(cè)試等手段對(duì)制備的 LiFePO4/C材料的結(jié)構(gòu)、形貌及電化學(xué)性能進(jìn)行表征,分析了前驅(qū)體脫水溫度、焙燒溫度以及摻碳量等不同合成條件對(duì)LiFePO4/C正極材料

3、低溫性能的影響。研究結(jié)果表明,合成LiFePO4/C正極材料的前驅(qū)體FePO4以及合成材料的粒徑大小和均勻程度是決定材料低溫放電性能的關(guān)鍵因素。采用共沉淀法,以FeSO4·7H2O、H3PO4和 H2O2為原料,加入 1%表面活性劑十二烷基苯磺酸納,通過控制FeSO4·7H2O與H3PO4的物質(zhì)的量比合成前驅(qū)體 FePO4·2H2O,將 FePO4、Li2CO3 和葡萄糖混合,采用碳熱還原法制備了LiFePO4/C正極材料。通過研究不同

4、鐵磷比對(duì)合成材料物相、形貌、粒徑以及電化學(xué)性能的影響發(fā)現(xiàn),以鐵磷比為 0.98 合成的前驅(qū)體制備的材料低溫性能最好,在-20℃下,0.2C放電比容量為 63.1mAh/g,約占其室溫0.2C放電比容量的43.4%。當(dāng)采用高純FeSO4·7H2O為鐵源,以0.98的鐵磷比制備的LiFePO4/C正極材料室溫0.2C放電比容量為152.5mAh/g,低溫(-20℃)0.2C放電比容量達(dá)73.3mAh/g,約占室溫的48.1%。因此,采用高純