協(xié)同改性的磷酸亞鐵鋰正極材料的制備及電化學(xué)性能.pdf

1、由于鋰離子電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長、安全性能好、無污染等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于移動(dòng)電話、數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦等便攜式設(shè)備中。在不久的將來，鋰離子電池還將用于驅(qū)動(dòng)混合電動(dòng)車和電動(dòng)汽車。正極材料是鋰離子電池的重要組成部分。橄欖石型LiFePO4具有高比容量、平穩(wěn)的放電平臺(tái)、良好的循環(huán)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性、價(jià)格低廉和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，已成為最具潛力的鋰離子電池正極材料之一。
　　 本論文采用高溫固相燒結(jié)-協(xié)同改性法制備了系列橄欖石型磷酸亞

2、鐵鋰/碳復(fù)合正極材料。通過X射線衍射、充放電循環(huán)實(shí)驗(yàn)、循環(huán)伏安實(shí)驗(yàn)、交流阻抗、傅立葉變換紅外光譜、掃描電鏡、透射電鏡等現(xiàn)代表征方法，研究合成條件對(duì)樣品的物相結(jié)構(gòu)以及電化學(xué)性能的影響。主要研究結(jié)果如下：
　　 1.利用納米鐵和I2的協(xié)同作用，采用高溫固相燒結(jié)法制備了理論組成為Li1.05Fe0.95（P04）0.96/Fe0.05/I0.04/C的樣品。當(dāng)該樣品以2C倍率電流進(jìn)行充放電時(shí)，首次放電比容量可達(dá)123.9mAh·g-1

3、，具有較好的倍率性能和循環(huán)性能。估算的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)為5.99×10-16c㎡s-1。優(yōu)選樣品由粒徑介于0.1-0.5μm、表面包覆厚度4nm的碳膜的顆粒組成。
　　 2.選取Mg2（OH）2CO3作為鎂摻雜劑，納米鐵和I2作為添加劑，采用高溫固相燒結(jié)-協(xié)同改性法制備了鎂摻雜樣品。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，F(xiàn)e位摻Mg2+比Li位摻Mg2+制備的樣品具有更好的電化學(xué)性能。優(yōu)選的樣品以2C倍率電流充放電時(shí)的首次放電比容量為131.3mAh·g