水熱法制備鋰離子電池正極材料LiFePO-,4-.pdf

1、本文采用一步沉淀和兩步沉淀法制備水熱反應前驅體，在不同的條件下對前驅體進行水熱處理，合成了LiFePO4粉體，并對LiFePO4進行摻雜改性。探討水熱法制備LiFePO4的工藝原理、水熱法工藝參數(shù)和摻雜改性對LiFePO4結構、微觀形貌、電化學性能以及振實密度的影響。 研究一步沉淀和兩步沉淀兩種工藝制備水熱反應前驅體的機理，前驅體沉淀中Li與Fe元素的含量的測試表明，兩種前驅體沉淀中都含有Li與Fe元素，但溶液中Li與Fe元素并

2、未按化學計量比完全轉化為沉淀，同時XRD分析表明前驅體為非晶態(tài)，因此水熱反應過程是前驅體的進一步沉淀、LiFePO4的結晶和晶體的長大過程。 對一步沉淀和兩步沉淀兩種前驅體制備工藝制備的前驅體進行水熱處理，分析前驅體制備工藝、水熱時間和水熱反應溫度對最終產(chǎn)物充放電性能的影響。通過樣品的充放電測試結果表明最佳水熱反應條件為：一步沉淀的前驅體工藝中，反應溫度150℃，反應時間1h。兩步沉淀的前驅體工藝中，反應溫度為190℃，反應時間

3、1h。粉體的比表面積測試表明隨著粉體合成溫度的提高，粉體的比表面積逐漸減小，比表面積較小的平臺電壓較好。 研究水熱反應條件對振實密度的影響。通過研究發(fā)現(xiàn)，反應時間延長，振實密度隨之降低；水熱反應溫度升高，相應的振實密度降低；粉體的吸潮使得粉體的流動性變差，在過80目篩的振實密度測試中發(fā)現(xiàn)吸潮測得振實密度很低，而過300目篩測試結果吸潮影響較小，實驗中大部分粉體的振實密度在1～1.5g·cm-3，這與商業(yè)化產(chǎn)品的振實密度指標相近。