磷酸铁锂性能改性的研究.kdh

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1、研究与设计磷酸铁锂性能改性的研究朱炳权，李新海，王志兴，郭华军，张宝(中南大学冶金科学与工程学院，湖南长沙410083)摘要:以FeSO4·7H2O、NH4H2PO4和H2O2为初始原料，通过液相沉淀法制得前驱体FePO4，然后通过碳热还原制得LiFePO4。我们采用两种加碳方式：a、先制得FePO4，然后加炭黑混合高温合成LiFePO4；b、先把炭黑分散在液相中，然后通过液相沉淀制得含碳的FePO4，再高温合成LiFePO4。SEM（扫描电子显微镜）分析表明：方法b制备的FePO4颗粒比方法a制备的FePO4颗粒细小。在其它条件相同的情况下方法b

2、合成的LiFePO4的电化学性能要优于方法a合成的电化学性能。采用方法b于560℃煅烧12h制备的LiFePO4在0.1C放电倍率下其比容量为149mAh/g，而当放电倍率达到1C时，放电比容量为124mAh/g，且具有良好的循环性能。关键词:锂离子蓄电池；正极材料；LiFePO4；液相沉淀；碳热还原中图分类号：TM912.9文献标识码：A文章编号：1002-087（X2006）05-04TheeffectofcarbonaddingmethodontheperformanceofLiFePO4synthesizedbyaqueousprecipi

3、tationandcarbothermalreductionZHUBing-quan,LIXin-hai,WANGZhi-xing,GUOHua-jun,ZHANGBao(SchoolofMetallurgicalScienceandEngineering,CentralSouthUniversity,ChangshaHunan410083,China)Abstract:TwosamplesofLiFePO4weresynthesizedwithdifferentaddingmethodsforcarbon.Forthefirstmethod,ca

4、rbonismixedwithFePO4whichwaspreparedbyaqueousprecipitationofFePO4fromFeSO4·7H2OandNH4H2PO4withhydrogenperoxideastheoxidizingagent,thenLiFePO4issynthesizedbycarbothermalreduction.Forthesecondmethod,carbonismixedwithFePO4inliquidduringtheprocessofaqueousprecipitation,andthenLiFe

5、PO4issynthesizedwiththesamecondi-tion.ItwasshowedbySEM（scanningelectronicmicroscopy）thattheparticlesizeofFePO4preparedbythesecondmethodisobvioussmallerthanthatofthefirstone.TheelectrochemicalperformanceofLiFePO4synthesizedat560℃for12hbythesecondmethodwasmuchbetterthanthatofthe

6、firstone,whichdelivereddischargecapacityof149mAh/gat0.1Crate,124mAh/gat1Crateandexhibitedsatisfactorycapacityretention.Keywords:lithiumionbatteries;cathodematerials;LiFePO4;aqueousprecipitation;carbothermalreduction1997年Padhi[1]报道了LiFePO具有充放电性能，其理论导电性能差，周期长且能耗大等缺点；水热法合成的材料其充4比

7、容量为170mAh/g，放电平台为3.4V，具有良好的循环性放电性能差且合成材料含水溶性杂质以及水分含量较多，不能[2]和热稳定性能[3,4]，且无毒、价格便宜等特点使其有望成为利于锂离子电池的制作；溶胶-凝胶法制备的过程复杂,条件新一代的正极材料。苛刻，成本高，所以很难工业化；碳热还原法合成的材料具有但这种材料的某些缺点阻碍了它的实际应用[5~10（]：1）合良好的电化学性能，但文献[22]报道的起始原料一般是以三成中Fe2+易氧化成Fe3+，不易得到单相的LiFePO（；2）锂离价分析纯的铁为铁源，有机物为碳源，这样合成的材料成本4子在LiFe

8、PO4中扩散困难，导致活性材料的利用率低（；3）高。LiFePO4电导率很低，导致大电流放电性能差。现有的研究通我们在这里