LiFePO-,4-正極材料的合成及改性研究.pdf

1、橄欖石型LiFePO4是一種新型的鋰離子電池正極材料，具有能量密度高、成本低、環(huán)保和安全等一系列優(yōu)點(diǎn)，有望成為商業(yè)化動(dòng)力鋰離子電池的正極材料。本文采用高溫固相法制備LiFePO4，并對(duì)其進(jìn)行碳包覆、Mg2+體相摻雜改性，系統(tǒng)地研究了合成工藝、改性方式等對(duì)材料性能的影響以及導(dǎo)電劑對(duì)鋰離子電池正極性能的影響。通過EIS對(duì)LiFePO4材料在充電過程中的Li+擴(kuò)散系數(shù)進(jìn)行了估算，比較、聯(lián)系了Li+擴(kuò)散系數(shù)對(duì)材料平臺(tái)性能的影響。
　　

2、利用XRD、SEM、CV以及充放電測試等方法研究了橄欖石型LiFePO4正極材料的合成工藝。通過正交實(shí)驗(yàn)對(duì)合成過程中所用原料配比、預(yù)燒溫度、煅燒溫度、煅燒時(shí)間等工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，確定了合成磷酸鐵鋰最佳的工藝條件。
　　 以葡萄糖為碳源時(shí)，最佳含碳量為6wt.％，容量可達(dá)130.40mAh·g-1(0.1C)。以葡萄糖和Super P為混合碳源時(shí)，LiFePO4/6wt.％C(MC-superP∶MC-葡萄糖=2:4)材料性

3、能最好。0.1C下放電，其比容量值為140.14mAh·g-1，20次循環(huán)后，容量值仍能保持在134.22 mAh·g-1。在碳包覆的基礎(chǔ)上，進(jìn)行Mg2+摻雜所制各的Li1-2xMgxFePO4/6wt.％C材料，當(dāng)x=0.01時(shí)，材料性能優(yōu)異。尤其是倍率放電性能得到顯著提高，1C下放電比容量可達(dá)111.81mAh·g-1。隨著Mg2+含量增大，性能呈下降趨勢。
　　 本文研究了Super P、導(dǎo)電炭黑、KS-6三種導(dǎo)電劑的單一