利用葡萄糖和聚吡咯對液相共沉淀法制備的LiFePO4的改性研究.pdf

1、橄欖石型磷酸鐵鋰(LiFePO4)因具有循環(huán)性能優(yōu)良、安全性能高、放電電壓平穩(wěn)、比容量高等突出優(yōu)點(diǎn)，而成為動力電池的首選材料之一。但是LiFePO4較低的電導(dǎo)率導(dǎo)致其大電流充放電能力較差，從而限制了其應(yīng)用。針對以上缺陷，本文以提高磷酸鐵鋰的電化學(xué)性能目的，系統(tǒng)研究了液相沉淀法的工藝條件、碳包覆工藝及聚吡咯對磷酸鐵鋰的影響。
　　(1)以FeCl2、Na2CO3，H3PO4，LiOH為原料，利用液相共沉淀法制備了LiFePO4正極材

2、料?？疾炝艘合喾磻?yīng)溫度、反應(yīng)時間、溶液pH值、燒結(jié)溫度和燒結(jié)時間等工藝條件對LiFePO4正極材料的影響。結(jié)果表明:溶液pH=8時80℃下液相反應(yīng)3h，然后70O℃下恒溫?zé)Y(jié)5h為最優(yōu)的LiFePO4合成工藝。在此條件下制備的純相LiFePO4為2-3μm的片狀顆粒;在0.5C倍率下30次循環(huán)后的放電比容量為135mAh/g，放電電壓約為3.32V。表現(xiàn)出了良好的電化學(xué)性能。
　　(2)分別以葡萄糖和檸檬酸為碳源對純相LiFePO

3、4進(jìn)行表面包覆改性。結(jié)果表明:以葡萄糖為碳源制備的LiFePO4/C復(fù)合材料粒徑為0.5-1μm;在0.5C倍率下30次循環(huán)后的放電比容量為147.5mAh/g，放電電壓約為3.34V，電化學(xué)性能較以檸檬酸為碳源制備的LiFePO4/C復(fù)合材料優(yōu)異。
　　以葡萄糖為碳源，研究了不同碳含量及不同加碳方式對磷酸鐵鋰正極材料物理性能及電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:預(yù)先脫去前驅(qū)體結(jié)晶水后加入5wt％葡萄糖進(jìn)行燒結(jié)制備出的LiFePO4/C復(fù)

4、合材料顆粒大小更加均勻、粒徑小于1μm;30次循環(huán)后的放電比容量達(dá)到158mAh/g，放電電壓接近3.4V。表現(xiàn)出了優(yōu)異的電化學(xué)性能。
　　(3)通過化學(xué)氧化聚合法制備了LiFePO4/C-PPy復(fù)合材料。電化學(xué)性能測試表明LiFePO4/C-PPy復(fù)合材料在0.5C、1C、2C倍率下30次循環(huán)后的放電比容量分別為167mAh/g、155mAh/g、139mAh/g，且放電電壓一直保持在3.3-3.4V之間。表現(xiàn)出了較小的極化及較