LiFePO-,4-結(jié)構(gòu)與電化學(xué)性能研究.pdf

1、橄欖石型LiFePO4理論比容量高、價(jià)格低廉、環(huán)境友好、循環(huán)性能優(yōu)良、安全性能突出,被認(rèn)為是最具開(kāi)發(fā)和應(yīng)用潛力的新一代鋰離子電池正極材料。由于LiFePO4的電子導(dǎo)電率低和鋰離子擴(kuò)散速度慢,導(dǎo)致初始容量損失和倍率放電性能差。針對(duì)這種情況研究者嘗試采取減小顆粒尺寸、添加導(dǎo)電劑、摻雜金屬離子等措施來(lái)改善其電化學(xué)性能。
　　 本論文采用公司提供的幾家國(guó)內(nèi)知名LiFePO4生產(chǎn)廠家供應(yīng)的LiFePO4原材料,對(duì)原材料進(jìn)行檢測(cè),并且把它做

2、成兩種不同組裝方式的電池,并對(duì)其成品電池進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)研究分析,來(lái)得出LiFePO4的顆粒大小、碳含量、碳包覆形貌、金屬離子摻雜對(duì)LiFePO4電導(dǎo)率的影響,以及對(duì)電池制作時(shí)的加工性能和電池的電化學(xué)性能的影響。并把這些研究結(jié)果應(yīng)用于LiFePO4的合成。
　　 在LiFePO4合成階段,本論文主要通過(guò)液相沉淀法來(lái)合成LiFePO4材料,與傳統(tǒng)的固相燒結(jié)法相比,傳統(tǒng)高溫固相反應(yīng)得到的磷酸鐵鋰產(chǎn)物顆粒較大、粒度不均勻、導(dǎo)電性能差,而

3、且合成LiFePO4能耗高。而本方法制備的磷酸鐵鋰具有很高的純度、優(yōu)良的晶體結(jié)構(gòu)與良好的粒徑分布,并可以大幅度降低LiFePO4生產(chǎn)成本、減少環(huán)境污染及設(shè)備損耗。
　　 以H3PO4、LiOH·H2O、還原Fe粉、Fe2O3、Fe(OH)3及水溶性酚醛樹(shù)脂為原材料,采用液相沉淀法合成LiFePO4前軀體,然后通過(guò)較低的溫度在管式爐中燒結(jié),得到合成產(chǎn)物L(fēng)iFePO4/C。研究了合成條件對(duì)前軀體、產(chǎn)物L(fēng)iFePO4結(jié)構(gòu)、形貌及電化學(xué)