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文檔簡介
1、磷酸鐵鋰(LiFePO4)作為新一代鋰離子電池正極材料,以其高安全性、環(huán)境友好、循環(huán)性能穩(wěn)定和價格低廉等優(yōu)點引起了廣泛的關(guān)注。因其具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、工作電位適中、可逆容量高、無毒價廉等優(yōu)點,被認為是繼尖晶石型LiMn2O4之后的極具發(fā)展?jié)摿Φ匿囯x子電池正極材料。
但是它存在電導率低和鋰離子擴散緩慢的問題,導致材料在大電流充放電時產(chǎn)生可逆容量損失。在安全方面,傳統(tǒng)的無機材料仍然存在安全隱患,主要原因是當電池過充時,易產(chǎn)生高價態(tài)金
2、屬氧化物,并伴隨氧氣的釋放,這導致與電解液發(fā)生劇烈的放熱反應(yīng)。因為隨著LiFePO4粒子尺寸的減小,鋰離子的傳輸深度和距離會相應(yīng)地縮短,電導率提高。本文旨在通過減小LiFePO4粒子尺寸的方法提高LiFePO4材料的額定比容量和循環(huán)穩(wěn)定性,再通過聚苯胺和其他有機物對其進行包覆以達到進一步提高LiFePO4的電導率和隔絕其與電解液發(fā)生反應(yīng)的目的。
本文分別采用水熱法和溶劑熱法制備出了性能優(yōu)異的LiFePO4。XRD測試表明兩
3、種方法制備的LiFePO4的結(jié)構(gòu)均屬于正交晶系,空間群為Pnmb。水熱工藝下合成的LiFePO4形貌規(guī)則,無團聚現(xiàn)象,顆粒分布均勻,粒徑為1μm左右。溶劑熱法制備出的LiFePO4形貌規(guī)則,無團聚現(xiàn)象,顆粒細小且分布均勻,平均粒徑為200nm左右。且在此工藝下合成的納米級LiFePO4的首次充電容量為151.73 mAh·g-1,首次放電效率達到78.79%。經(jīng)過30次充放電循環(huán)以后樣品容量為首次放電容量的80.39%。
4、用聚苯胺對納米級LiFePO4進行包覆后,并沒有改變LiFePO4的晶體結(jié)構(gòu)。LiFePO4/PANi復(fù)合材料中有機物的含量為16.81%。而且摻雜聚苯胺之后,樣品的電導率從10-6提高到10-5數(shù)量級,提高了一個數(shù)量級。當放電倍率為0.1 C時,摻雜聚苯胺樣品的放電容量達到162.39 mAh·g-1,且循環(huán)穩(wěn)定性良好,達到85.07%。
制備了LiFePO4類流體,采用pH值調(diào)節(jié)法,使LiFePO4納米粒子表面帶上足夠
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