鋰離子電池正極材料LiFePO4-C的制備及性能表征.pdf

1、隨著能源與環(huán)境問(wèn)題的日益突出以及現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，對(duì)電池的性能提出了更高的要求。鋰離子電池以其工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電小、無(wú)記憶效應(yīng)和“綠色”環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)而成為可移動(dòng)電源的首選。而橄欖石型LiFePO4由于具有價(jià)格便宜、無(wú)毒性、原材料豐富、理論容量高(170 mAh/g)、安全性能和熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是極具應(yīng)用前景的鋰離子電池的正極材料。
　　但是目前LiFePO4正極材料仍存在兩個(gè)不足:一是其電導(dǎo)率低和離

2、子擴(kuò)散系數(shù)低;二是振實(shí)密度低，特別是復(fù)合了碳材料的LiFePO4，振實(shí)密度進(jìn)一步降低，從而影響了相應(yīng)電池的體積能量密度。近年來(lái)的研究工作主要集中在改善LiFePO4材料的導(dǎo)電性能方面。其中采用碳包覆LiFePO4材料來(lái)改善其電化學(xué)性能，是最簡(jiǎn)單和有效的途徑。
　　采用高溫機(jī)械力化學(xué)法，以磷酸二氫鋰、氧化鐵、葡萄糖為原料，制備鋰離子電池正極材料LiFePO4，對(duì)LiFePO4進(jìn)行碳包覆，提高材料的導(dǎo)電性能和倍率性能。采用差熱-熱重(

3、TG-DTA)、X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、激光粒度分析儀(PSD)等技術(shù)，研究了球磨溫度、球磨時(shí)間、碳的包覆量、鋰鐵摩爾比、球料比等對(duì)粉體的物理及電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，鋰鐵摩爾比為L(zhǎng)i∶Fe=1∶0.98，700℃球磨10h，碳包覆的量為8wt.％時(shí)，所制的LiFePO4/C粉體，平均粒度分布在500～700nm之間，分散均勻;0.1C首次放電比容量