合成条件对LiFePO4正极材料性能的影响

采用二步固相法合成橄榄石型LiFePO4锂离子电池正极材料,研究了烧结时间和温度对材料性能的影响,采用XRD、SEM和充放电测试等对材料的结构、形貌和电化学性能进行了分析.结果表明:在750℃下烧结24 h合成的LiFePO4材料具有完整的结晶度、规则的晶体形貌和均匀的粒径(约0.5 μm),以0.2 mA电流充放电的首次放电比容量为136.1 mAh/g.     

微波法合成LiFePO4的研究

采用机械球磨结合微波辐射工艺,合成了锂离子电池正极材料LiFePO4。通过XRD、SEM和恒流充放电测试,研究了微波辐射时间对于样品结构、形貌和电化学性能的影响。微波法可以快速合成纯相的LiFePO4正极材料;在微波功率700 W、时间8 min的条件下合成的样品,具有较好的电化学性能。在室温下以20 mA/g进行充放电,首次放电容量为123.8 mAh/g,10次循环后为116.4 mAh/g。     

锂离子电池用LiFePO4的合成及性能研究

利用尿素与无机盐组成低温熔盐体系,在该体系下合成LiFePO4材料的前驱体。研究了后续煅烧温度对材料性能的影响。研究结果表明,在650℃烧结8h合成的正极材料LiFePO4具有较好的放电性能,做成的扣式电池1C电流放电容量达到75mAh／g;该材料具有与商品化材料相同的晶体结构和较小的晶胞体积和晶轴尺寸。     

掺杂Mg的LiFePO4电化学性能研究

通过高能球磨制备前驱体,采用煅烧法合成锂离子电池正极材料磷酸铁锂(LiFePO4),采用充放电性能测试、XRD表征材料性能.实验证明:LiFcPO4具有3.45 V(vs.Li/Li )的放电电压平台.在相同的工艺条件下合成掺杂和来掺杂镁的LiFePO4样品,测试了它们的电化学性能,掺杂少量Mg2 后的LiFePO4晶体结构并未发生变化,且较未掺杂的LiFePO4具有更好的电化学性能.     

LiFePO4/C复合材料中的碳源研究

分别以蔗糖、酚醛树脂、聚丙烯作为碳源,采用高温固相法制备了橄榄石型锂离子电池正极LiFePO4/C复合材料,并考察不同碳源对合成的LiFePO4/C复合材料电化学性能的影响。采用XRD、SEM、拉曼光谱分析、恒电流充放电测试和交流阻抗分析等方法对材料的结构、表面形貌及电化学性能进行了研究。结果表明,以聚丙烯为碳源合成的LiFePO4/C材料具有最佳的电化学性能。0.1C的放电比容量为154.9mAh/g,在2C下的放电比容量达131.3mAh/g,循环30次后容量为130.1mAh/g。     

LSC包覆改性LiFePO_4/C锂电池正极材料特性研究

采用酒精悬浮液法对商用LiFePO4/C进行了La0.6Sr0.4Co O3-δ(LSC)包覆改性,LSC包覆量为1%~5%(质量分数),通过充放电测试、电化学阻抗测试考察了不同包覆配比对材料高倍率放电比容量和循环性能的影响。结果表明,适当含量LSC包覆可提高LiFePO4电池高倍率放电比容量和循环性能,以4%(质量分数)LSC包覆改性的LiFePO4/C作为蓄电池正极材料时,2 C充放电时比容量较改性前提高22%,55次充放电循环后容量损失率减小22.1%,以其替代LiFePO4/C可增大蓄电池容量,延长蓄电池组使用寿命,具有良好的应用前景。     

LiFePO4动力电池加速循环寿命实验研究

针对LiFePO4动力电池循环寿命评估周期长,成本高的问题,设计了以充电倍率、放电倍率、环境测试温度以及多因素耦合为测试条件的加速循环容量衰退实验.实验表明,充、放电倍率加速寿命能力随着电池温度的升高而提高.在环境测试温度为25～55℃时,温度升高具有明显的加速作用,进一步提高环境测试温度不再具有加速作用.该实验结果可为LiFePO4动力电池多加速参数耦合的加速循环寿命高效评估研究提供参考,同时也可为动力电池延长使用寿命的设计提供参考.     

微波合成法制备LiFePO4及其电化学性能

分别以草酸锂、草酸亚铁、磷酸二氢铵为锂源、铁源和磷源,苯蒽二元共聚物为还原剂合成前驱体,采用微波合成的方法制备了锂离子电池正极材料LiFePO4。采用扫描电镜(SEM)对产物进行物相表征,并采用恒流充放电的方法考察了样品作为锂离子电池正极材料的电化学性能。结果表明,650℃下制备的样品为纯橄榄石结构的LiFePO4,颗粒粒度为1～2μm;在2.5～4.2 V电压范围内以0.2 C充放电时,首次放电比容量达到158.3 mAh/g,经过20次充放电循环容量仍保持为157.9 mAh/g,具有较好的倍率放电性能和容量保持能力。     

微波合成法制备LiFePO4及其电化学性能

分别以草酸锂、草酸亚铁、磷酸二氢铵为锂源、铁源和磷源,苯蒽二元共聚物为还原剂合成前驱体,采用微波合成的方法制备了锂离子电池正极材料LiFePO4。采用扫描电镜(SEM)对产物进行物相表征,并采用恒流充放电的方法考察了样品作为锂离子电池正极材料的电化学性能。结果表明,650℃下制备的样品为纯橄榄石结构的LiFePO4,颗粒粒度为1～2μm;在2.5～4.2V电压范围内以0.2C倍率充放电时,首次放电比容量达到158.3mAh/g,经过20次充放电循环容量仍保持为157.9mAh/g,具有较好的倍率放电性能和容量保持能力。     

水热法合成具有优异倍率性能的纳米LiFePO_4

利用水热法,通过优化反应物的浓度、反应的温度和时间,在碱性体系中成功合成了粒径约为100 nm、具有橄榄石结构、纯相、平板状LiFePO4纳米材料,并采用蔗糖热解处理制得LiFePO4/C复合材料。同时,还研究了材料粒径对其电化学性能的影响。结果表明,反应物LiOH·H2O的浓度为4.5 mol/L时,所合成的LiFePO4粒径为100 nm。随粒径的减小,LiFePO4/C复合材料的电化学性能显著提高。粒径约为100 nm的LiFePO4/C表现出优异的倍率性能;以0.2 C放电,材料的比容量为168.2 mAh/g;以10 C和20 C放电,比容量分别可达114.2和94.7 mAh/g。同时,材料还具有良好的充放电循环稳定性。     

溶胶-凝胶法合成LiFePO4及其电化学性能研究

采用溶胶-凝胶法合成锂离子电池正极材料LiFePO4,并用X射线衍射、充放电循环测试、循环伏安法扫描等,研究了LiFePO4的物相结构、表面形貌以及电化学性能等,并探索了合成工艺条件对材料的电化学性能的影响.结果表明,680℃下焙烧得到的材料表现出较好晶体形貌,样品的颗粒大小比较均匀,同时电化学性能较好,10 mA/g...     

不同碳源的溶胶-凝胶法制备LiFePO_4/C正极材料

以聚乙二醇、乙炔黑、甘氨酸、葡萄糖作为不同碳源,采用溶胶-凝胶法制备LiFePO_4/C复合正极材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重分析等分别对合成产物进行表征,用恒电流充放电测试分析了LiFePO_4/C样品的电化学性能。结果表明,引入碳源所制得的材料具有单一的橄榄石型晶体结构,与纯相LiFePO_4相比,以甘氨酸为碳源和络合剂制备的LiFePO_4/C具有更小的颗粒尺寸和优异的电化学性能。样品的平均颗粒尺寸在1.7μm并且分布均匀,在0.2 C下首次放电比容量有163.5 m Ah/g。在0.5 C、1 C下循环20次后比容量分别保持为130.1和112.3 m Ah/g,循环稳定性优异。     

不同溶剂中电化学合成LiFePO4/C及性能

以无水乙醇、纯水为溶剂,蔗糖为碳源,采用电化学法合成LiFePO4/C锂离子电池复合正极材料.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及充放电性能测试等方法对其晶体结构、微观形貌和电化学性能进行分析研究.结果表明:LiFePO4/C具有单一的橄榄石型晶体结构.其中在无水乙醇溶剂中合成的LiFePO4/C复合正极材料...     

以腐殖酸为还原剂合成LiFePO_4/C的性能

以Fe2O3为铁源、腐殖酸为还原剂和碳源,用一步固相法合成LiFePO4/C复合材料.在有机电解液中以1.0C充放电,合成的LiFePO4/C的首次放电比容量为127.1 mAh/g,第100次循环的放电比容量为118.7 mAh/g;在Li2SO4电解液中,LiFePO4/C能可逆地嵌脱锂,以3.0 G充放电,室温和-5℃时的首次放电比容量分别为119.5 mAh/g和57.5 mAh/g.     

糖类作为碳源对LiFePO4/C正极材料性能的影响

采用固相反应法在惰性气氛下合成了橄榄石型LiFePO4/C正极材料,采用X射线衍射光谱法(XRD),扫描电子显微镜法(SEM)和电化学手段对目标材料进行了结构表征和性能测试.考察了葡萄糖和蔗糖作为碳源对LiFePO4/C正极材料性能的影响.结果表明,以葡萄糖作为碳源的正极材料具有优良的电化学性能,首次放电比容量达136.3 mAh/g,远远高于纯的LiFePO4正极材料,随着循环次数的增加,材料的放电比容量逐渐增加,然后趋于稳定.循环30次后,比容量为139.6 mAh/g.     

软模板剂对LiFePO4/C正极材料性能的影响

采用软模板-固相合成法合成橄榄石型LiFePO4/C正极材料.通过XRD、SEM以及交流阻抗等对材料的晶体结构和电化学性能进行研究,并研究了葡萄糖、丙烯酰胺和乳酸亚铁作为软模板剂对材料性能的影响.结果表明:以葡萄糖为软模板剂合成的LiFePO4/C材料的首次放电比容量高达140.2 mAh/g,循环20次后,放电容量无明显的衰减现象.     

新型正极材料LiFePO4的电化学性能的改进

为解决锂离子蓄电池新型正极材料LiFePO4的低导电率的问题,采用高温固相法合成出包覆碳并掺杂了少量Mg2 的LiFePO4样品。采用X射线衍射、充放电测试、交流阻抗和循环伏安测试方法,深入研究了包覆碳后Mg2 掺杂对LiFePO4结构和电化学性能的影响。研究结果表明,包覆碳后掺杂少量的Mg2 能进一步提高LiFePO4的导电性,从而提高材料的比容量和循环性能。不同的Mg2 离子掺杂量(x=0.02、0.04、0.06、0.08)里,Li0.94Mg0.06FePO4的电化学性能最佳,以0.1C充放电,首次放电比容量为141.9mAh/g,充放电效率为93.1%;循环50次后,容量几乎没有衰减。     

金属离子掺杂对LiFePO_4结构和性能的影响

通过高温固相法,以金属氧化物(TiO2,V2O5,Nb2O5)作前驱体,合成了不同金属离子掺杂的LiFePO4/C复合材料。对以LiFePO4/C为正极的电池进行(XRD)、循环伏安和恒流充放电测试。结果表明,LiNb0.05Fe0.95PO4/C的电化学性能最好,0.05 C倍率下首次放电比容量达到154 mAh/g,即使在1 C倍率下放电,经过60次循环依然能保持在117 mAh/g左右。Fe位掺杂的效果与掺杂离子的半径、价态有密切关系,半径与Fe离子接近、价态高的离子对提高LiFePO4的电化学性能有利。     

改良水热法合成磷酸亚铁锂的研究

采用水热法制备的磷酸亚铁锂(LiFePO4)正极材料具有颗粒细小、粒径分布窄等特点;且水热法本身具有工艺条件易于控制、能耗低等优点,有望解决当前LiFePO4生产批次不稳定的难题,是一种有应用前景的LiFePO4生产方法。传统水热制备工艺需要加入过量锂,增加了生产成本。改良水热法制备LiFePO4,选择非纯水溶剂,极大地减少了锂用量,有利于Li+沉淀,且抑制了晶体的过度发育和颗粒间的团聚,加快LiFePO4成核、降低晶体生长速率,减小粒径。材料的大倍率放电性能比传统水热法优越,10 C放电比容量达94 mAh/g。随后研究水热合成温度、时间对样品性能的影响,结果表明:反应温度170℃,反应时间12 h合成的样品晶型结构完善,循环电性能最佳。