LiFePO4-C復(fù)合正極材料的合成與改性.pdf

1、橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO4因成本低、環(huán)境友好、良好的熱穩(wěn)定性和循環(huán)性，可被應(yīng)用在電動(dòng)汽車(EVs)、混合電動(dòng)汽車(HEVs)和大功率電源中;然而LiFePO4的低電子導(dǎo)電性、低Li+擴(kuò)散系數(shù)和體積能量密度低是制約其工業(yè)化應(yīng)用的主要原因。因此，本文通過摻雜改性以及對(duì)形貌的控制，制備性能優(yōu)良和特定微納結(jié)構(gòu)的LiFePO4。
　　以Fe2O3、LiH2PO4為原料，葡萄糖為有機(jī)碳源，通過摻V和摻Ti高溫固相合成碳包覆復(fù)合改性的LiFe1

2、-xVxPO4/C、Li1-§FeyTixPO4/C和LiFe1-§TiyVxPO4材料，通過XRD、XPS、SEM以及電化學(xué)性能測(cè)試等分析手段對(duì)合成材料的結(jié)構(gòu)、形貌以及電化學(xué)性能進(jìn)行了考察。研究結(jié)果表明:V以V5+的形態(tài)摻入到晶格中，沒有改變Fe的價(jià)態(tài)，且摻V量為5％時(shí)合成的LiFe0.95V0.05PO4/C材料性能最佳，在0.1C、1C和2C時(shí)的放電比容量分別為153、146.5和135.3mAh·g-1; Ti摻在鐵位的性能優(yōu)于

3、摻雜在鋰位，LiFe0.98Ti0.02PO4材料在0.1C、1C和2C時(shí)的放電比容量分別為151.9、142.9和132.8 mAh·g-1;V和Ti雙摻雜制備的LiFe1-§TiyVxPO4材料都沒有V和Ti單獨(dú)摻雜樣品的性能好;通過對(duì)LiFe0.98Ti0.02PO4/C材料的進(jìn)行放大實(shí)驗(yàn)，所制備材料在0.1C、1C充放電倍率下的首次放電比容量分別為150.7和140.5mAh·g-1。
　　以FeSO4·7H2O和LiH2

4、PO4為原料，在乙二醇-水體系中通過表面活性劑的輔助作用合成具有特定微納結(jié)構(gòu)的LiFePO4，結(jié)合產(chǎn)物的XRD、SEM以及TEM表征，考察了乙二醇比例、反應(yīng)溫度以及反應(yīng)時(shí)間等合成條件對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)以及形貌的影響。研究結(jié)果表明:在95％乙二醇含量的乙二醇-水體系中230℃溫度下保溫12h合成產(chǎn)物的形貌為薄片聚集組裝而成的具有對(duì)偶性球型顆粒，產(chǎn)物的球型度非常完整，薄片的厚度在納米級(jí)別，長(zhǎng)度在8μm左右，并且薄片為多孔結(jié)構(gòu)，且沿著(010)晶面取