LiFePO-,4--C體相復(fù)合正極材料的制備與性能研究.pdf

1、橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO4正極材料具有高安全性、無毒、廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ匿囯x子電池正極材料。本文以(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O、LiOH·H2O和H3PO4為原料，采用低溫共沉淀法制備LiFePO4前驅(qū)體，并對其進(jìn)行后續(xù)熱處理，合成LiFePO4正極材料。 研究了共沉淀合成LiFePO4前驅(qū)體的化學(xué)原理。研究結(jié)果表明，共沉淀法合成的LiFePO4前驅(qū)體中，含有無定型的LiFePO4。Fe3(PO4)2·8

2、H2O、Li3PO4·2H2O、Li2SO4和(NH4)2SO4等幾種化合物。在共沉淀過程中，發(fā)生如下反應(yīng): (NH4)2Fe(SO4)2+3LiOH+H3PO4=Li2SO4+(NH4)2SO4+1/3 Fe3(PO4)2↓+1/3Li3PO4↓ H3PO4+Li++3OH-+Fe2+=LiFePO4↓十3H2O研究了洗滌條件對于合成LiFePO4正極材料得影響。研究結(jié)果表明，用飽和的Li3PO4溶液洗滌前驅(qū)體，能有效

3、的抑制前驅(qū)體中Li3PO4的溶解電離，減少鋰離子的溶解損失。 研究了焙燒溫度、時(shí)間、升溫速率對合成材料電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，700℃下熱處理15小時(shí)后的樣品，晶型完整，產(chǎn)物的粒徑較小，具有相對較高的比容量。 在此基礎(chǔ)上，針對LiFePO4正極材料電導(dǎo)率低，Li+擴(kuò)散速率低的缺點(diǎn)，研究了不同碳源和不同的摻碳方法對于LiFePO4正極材料電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，1)不同碳包覆方法合成的磷酸亞鐵鋰正極材料，均為橄欖石