鋰離子電池正極材料LiCoPO-,4-的制備與性能研究.pdf

1、本文研究了用濕化學(xué)合成方法溶膠.凝膠法來制備LiCoPO4,并對(duì)LiCoPO4進(jìn)行了改性研究。
　　 采用Sol-gel法,單因素實(shí)驗(yàn)考察了影響產(chǎn)物組成及電化學(xué)性能的因素。結(jié)果表明:n(Li):n(Co)=1.5:1摩爾比,650℃下煅燒8h所得樣品性能最佳。電流密度0.1C時(shí),樣品首次放電比容量是113.9mAh/g,經(jīng)20次循環(huán)后放電比容量為70.4mAh/g。X射線衍射以及SEM分析表明合成樣品的粒徑較小,分散均勻性好。<

2、br>　　 采用溶膠-凝膠法合成了LiCoPO4與非金屬(C)和稀土元素(Y3+,La3+)等摻雜的正極材料,并研究了摻雜材料的晶型結(jié)構(gòu)和充放電以及循環(huán)性能。
　　 合成的復(fù)合材料LiCoPO4/C比純相LiCoPO4在電化學(xué)性能上有了很大提高。0.1C下復(fù)合材料的放電比容量最高達(dá)到121.2mAh/g,相比純相LiCoPO4的放電比容量113.9mAh/g有很大提高。結(jié)果表明碳摻雜可以提高材料的電導(dǎo)率,從而提高了材料的電化學(xué)

3、性能。
　　 合成的改性正極材料Li0.99Y0.01CoPO4在0.1C倍率下首次放電比容量達(dá)到123.0mAh/g,相比純相LiCoPO4提高了8％,20次循環(huán)后Li0.99Y0.01CoPO4的放電比容量是78.6mAh/g,改性材料在電化學(xué)性能上得到較大提升。
　　 改性正極材料LiCo0.33La0.01PO4在0.1C倍率下首次放電比容量達(dá)到了133.6mAh/g,相比純相的LiCoPO4提高了17.3％。而

4、且改性材料的循環(huán)性能也相對(duì)有很大的提高,20次循環(huán)后放電比容量有85.1mAh/g。
　　 對(duì)改性以及純相LiCoPO4進(jìn)行掃描電鏡分析,結(jié)果表明改性材料比純相材料的顆粒粒徑小,分散更均勻,能看到清晰的橢球狀結(jié)構(gòu)。
　　 采用微波-溶膠凝膠法,正交實(shí)驗(yàn)確定了合成LiCoPO4的適宜工藝條件:微波功率700W、反應(yīng)時(shí)間10min、溶液的pH值7以及鋰鈷比為1.5:1。樣品在0.1C倍率下首次放電比容量是110.1mAh/g