磷酸铁锂正极材料的研究进展

简要阐述了锂离子电池正极材料LiFePO4的结构、工作原理及其制备和改性方法,提出液相-固相合成法将成为其最有发展前途的制备方法,并对采用碳掺杂及包裹和金属掺杂等改性方法以提高LiFePO4电导率的性能进行了概述。     

磷酸铁锂的合成方法和掺杂改性技术

磷酸铁锂是一种锂离子电池的正极材料,具有比容量大,成本低和资源丰富的特点。本文介绍了锂离子电池正极材料磷酸铁锂的合成方法和改性技术。制备方法中重点讲述了固相合成法中的草酸亚铁铁源合成法和三氧化二铁铁源碳热还原合成法。改性技术中主要论述了碳包覆技术及金属离子掺杂改性技术。通过对比,综合了各改性方式的优缺点,指出了现阶段在磷酸铁锂合成和制备技术中存在的问题,并对磷酸铁锂材料的未来发展做了一些展望。     

掺杂Nd对LiCoO2的结构和电化学性能的影响

通过固相合成法合成了锂离子电池正极材料LiCo1-xNdxO2(x=0．01,0．02,0．05),并对其进行了电化学性能及XRD研究,讨论了Nd的含量对合成物质性能的影响。结果表明,掺杂少量的Nd会使材料的放电平台更加平稳,但是其结构与材料的初始放电容量未有明显改变。     

含锂磷酸盐LiMPO4（M=Mn、Co、Ni）的制备方法

含锂磷酸盐LiMPO4（M=Mn、Co、Ni）是具有有序的橄榄石结构的材料,用于锂离子电池材料具有约170mAh·g^-1的理论容量,制备LiMPO4的方法,有固相合成法,水热法、溶胶一凝胶法,LIMPO4在锂离子电池材料、磁电材料等中得到了不同程度的研究,本文从合成、性能、改性等方面总结了近年来有关LiMPO4的研究进展,并对该材料的研究与应用前景进行了展望。     

镍掺杂对锂离子电池正极材料硅酸亚铁锂微观形貌的影响

实验改进工艺将液相回流法和固相烧结法工艺有机结合,利用新工艺制备了Li_2FeSiO_4锂离子电池正极材料。总结了锂离子电池正极材料硅酸亚铁锂的制备最佳工艺,通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对正极材料的物相结构、表观形貌等进行表征和分析。讨论了物相结构、表观形貌的变化与制备工艺参数及蔗糖碳源和镍的掺杂量对正极材料微观形貌的影响。结果表明在碳掺杂量为5%、Ni掺杂量为0.5%、烧结温度为750℃时,所制备的正极材料硅酸亚铁锂微观形貌最佳。     

五氧化二钒电极材料的研究新进展

五氧化二钒作为传统锂离子电池电极材料已被广泛研究。近年来对五氧化二钒电极材料性能的改进一直是锂离子电池研究领域的热点与前沿之一。综述了五氧化二钒材料作为锂离子电池电极材料的研究最新进展,从结构与充放电机理、合成方法及复合改性等方面进行了讨论,总结了五氧化二钒电极材料的各种制备、掺杂和复合方式及其对电化学性能的影响,并指出了其作为锂离子电池电极材料的发展趋势。     

我国磷酸铁锂改性技术的进展与应用前景

介绍了新型锂离子电池正极材料磷酸铁锂制备与改性技术,特别介绍了我国磷酸铁锂纳米化、离子掺杂、碳包覆等改性技术和水热合成、溶胶—凝胶法等磷酸铁锂制备技术,阐明了改性技术有利于进一步改进电池电化学性能,以适应混合动力汽车与电动汽车动力电池和风能、太阳能储能设备等对锂离子电池要求。基于磷酸铁锂正极材料发展前景,提出了我国传统磷化工行业调整产品结构,对接新能源材料的发展思路。     

锰位铌掺杂型锰酸锂正极材料的制备及其性能的研究

在实验室内利用固相法合成法对传统锂离子电池的正极材料锰酸锂进行锰位掺杂铌元素改性,即锰位铌掺杂锰酸锂LiMn2-xNbx04,对其性能进行了测试分析。     

固相法制备锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展

介绍了目前国内外利用固相法制备锂离子电池正极材料LiFePO4的研究现状.反映了LiFePO4粉体在碳包覆及掺杂离子改性方面的最新研究成果,指出了该材料领域目前存在的问题并展望了其发展趋势.     

锂离子电池磷酸铁锂正极材料的研究进展

磷酸铁锂正极材料因其优良的电化学性能,被认为是最具应用前景的锂离子电池正极材料之一。但由于其导电率低和锂离子扩散速率慢等问题,一直制约其发展。本文阐述了磷酸铁锂的晶体结构、充放电原理以及电化学反应模型,回顾了近年来国内外对于改善磷酸铁锂的电化学性能所进行的研究,重点介绍了离子掺杂、碳包覆以及材料纳米化等改性方法对锂离子电池磷酸铁锂正极材料的影响以及目前仍然存在的问题,最后展望了该领域的发展趋势,指出继续进行深入的理论研究和进行工艺改进将是今后重点的研究方向。     

锂离子电池正极材料LiFePO4的改性研究进展

橄榄石型结构的磷酸亚铁锂( LiFePO4)作为备受关注的锂离子电池正极材料,可望成为新一代首选的可代替钴酸锂的锂离子二次电池正极材料.详细地叙述了近年来国内外对LiFePO4改性所做的研究,着重介绍了导电剂掺杂包覆、金属离子掺杂和合成方法对LiFePO4电化学性能的影响,以及这些改性方法存在的问题.     

具有特殊形貌的纳米级磷酸铁锂正极材料的合成及研究进展

特殊形貌的纳米级磷酸铁锂正极材料在锂离子电池的改进研究中具有重要作用,其合成研究受到了越来越广泛的关注。笔者介绍了几种不同形貌的纳米级磷酸铁锂正极材料的主要合成方法及其特点,并着重介绍近几年来国内外在此方面的重要研究成果及进展。     

Highly selective and green recovery of lithium ions from lithium iron phosphate powders with ozone

Since lithium iron phosphate cathode material does not contain high-value metals other than lithium, it is therefore necessary to strike a balance between recovery efficiency and economic benefits in the recycling of waste lithium iron phosphate cathode materials. Here, we describe a selective recovery process that can achieve economically efficient recovery and an acceptable lithium leaching yield. Adjusting the acid concentration and amount of oxidant enables selective recovery of lithium ions. Iron is retained in the leaching residue as iron phosphate, which is easy to recycle. The effects of factors such as acid concentration, acid dosage, amount of oxidant, and reaction temperature on the leaching of lithium and iron are comprehensively explored, and the mechanism of selective leaching is clarified. This process greatly reduces the cost of processing equipment and chemicals. This increases the potential industrial use of this process and enables the green and efficient recycling of waste lithium iron phosphate cathode materials in the future.     

基于开尔文探针技术的磷酸铁锂表面势研究

依托新颖的表面表征技术开尔文探针力显微镜（KPFM）获悉磷酸铁锂表面势的情况,以期深入研究锂离子在磷酸铁锂表面的动力学行为。研究结果表明,磷酸铁锂薄膜在常温下的功函数为5.38 eV,并且其功函数随着外界温度的上升而呈现出逐渐下降的趋势,在80 ℃时的功函数为4.69 eV。此现象意味着高温状况下的磷酸铁锂具有较好的电子迁移能力。此外,非原位的开尔文探针检测发现不同电压平衡状态下的磷酸铁锂具有不同的表面功函数。充电至4.3 V时,磷酸铁锂功函数为4.91 eV,放电至2.5 V时,功函数稳定在5.01 eV。显然,磷酸铁锂的功函数非常敏感于表面的锂离子脱出量。研究从功函数的新角度探究磷酸铁锂表面的锂离子动力学行为,期望能够为其他储能材料的脱锂过程研究提供参考。     

锂离子电池铁氧化物负极材料的研究进展

铁氧化物负极材料具有较高的储锂容量和较低的电压平台,是最具潜力的下一代锂离子电池负极材料之一,而且铁氧化物负极材料具有合成方法简单、对环境友好等特点,受到研究者的关注。本文介绍了铁氧化物负极材料在锂离子电池中的应用以及最新进展情况,总结了铁氧化物材料的不同制备方法,重点分析了不同铁氧化物负极材料在电化学性能方面表现出的差异,展望了铁氧化物负极材料电化学性能的研究趋势。     

Sonoprocessing of LiFePO4 nanoparticles and nanocomposites for cathode material in lithium ion batteries

Lithium iron phosphate (LiFePO₄) nanoparticles and lithium iron phosphate/halloysite (inorganic nanotubes) (LiFePO₄/INT) nanocomposites were prepared by ultrasound‐assisted synthesis in an aqueous solution of lithium hydroxide containing ammonium dihydrogen phosphate and ferrous chloride and used as cathode materials in lithium ion batteries. The performance of the cathode material was measured using cyclic voltammetry. The oxidation potential for LiFePO₄ polyaniline/nanotubes/anode cell was found to be in the range of −1.12 to 1.063 V while the reduction potential for lithium iron phosphate cell was in the range of −1.03 to 1.15 V. POLYM. COMPOS., 37:1874–1880, 2016. © 2015 Society of Plastics Engineers     

锂离子电池正极材料LiFeP04合成方法综述

LiFePO4是一种重要的锂离子电池正极材料。综述了几种常见的LiFePO4合成方法（主要包括固相法、微波法、碳热还原法、机械力化学活化法、水热法、溶胶凝胶法、液相沉淀法、微乳液干燥法、喷雾热解法等）及其特点,主要介绍近10年来国内外在此方向的重要研究成果及进展。     

锂离子电池正极材料进展

介绍了锂离子电池的发展阶段、工作原理及特点,叙述了锂电池已商业化正极材料钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂的特性、合成方法及其优缺点,纳米技术锂离子电池正极材料应用及其合成方法。认为应根据现有正极材料出现的问题,通过掺杂、包覆、加入辅助剂和表面修饰改性等方法减低成本,利用纳米材料的优点和微米材料优良的稳定性和容易制备的优点合成纳微分层结构的材料解决纳米材料的低热力学稳定性、团聚及与电解液发生副反应等问题;可以尝试着探索新的方法合成纳米级颗粒．并将最优的方法应用于新材料和经典电极材料的制备,从而充分发挥纳米级材料的尺寸效应和表面效应．改善电极材料的电化学活性．有助于推进纳米正极材料的工业化进程。     

铜掺杂碳包覆磷酸铁锂的微波合成及性能研究

研究了铜掺杂碳包覆磷酸铁锂（LiFePO₄）的微波合成。通过X射线衍射（XRD）表征了样品的化学组成和晶体结构,通过扫描电镜（SEM）考察了样品的微观形貌。分别用铜掺杂磷酸铁锂、碳包覆磷酸铁锂、铜掺杂碳包覆磷酸铁锂作为锂离子电池正极材料,进行了电化学性能测试比较。充放电测试表明,微波合成的铜掺杂碳包覆磷酸铁锂具有良好的充放电性能和循环寿命,首次放电比容量达到145 mA•h/g,循环30次后比容量仍然有143.5 mA•h/g,为初始容量的98.96%,容量几乎无衰减。     

废旧磷酸铁锂正极粉磷酸浸出过程的优化及宏观动力学

随着新能源汽车产业快速发展，磷酸铁锂动力电池退役量爆发式增长，回收需求迫切，但面临回收利用经济性较差的难题。正极材料价值较高，本文提出采用磷酸浸出废旧正极材料以制备电池用磷酸铁，但铝等杂质的分离是关键。本文以含铝的磷酸铁锂正极粉为原料，开展了磷酸浸出过程优化及宏观动力学研究，重点研究了酸料比、浸出温度、液固比、搅拌速度等参数对磷酸铁锂及铝浸出效果的影响规律，并考察了磷酸铁锂在磷酸溶液中浸出的宏观动力学。研究结果表明，在酸料比1.1mL/g、温度20℃、液固比（5∶1)mL/g、搅拌速度400r/min、浸出时间120min条件下，磷酸铁锂浸出率大于93%，铝浸出率小于20%；磷酸铁锂正极粉磷酸浸出过程符合无固态产物层的收缩核模型，表观活化能为24.62kJ/mol，浸出过程受扩散控制。