LiFePO4/C复合正极材料的结构与性能

考察LiFePO4/C复合正极材料的结构与性能,采用高温固相法制备了纯的LiFePO4和复合型LiFePO4/C锂离子电池正极材料,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子吸收光谱(AAS)等方法对所得样品的晶体结构、表观形貌、粒径大小和元素组成等进行了分析研究.实验结果表明,所得LiFePO4和LiFePO4/C均为单一的橄榄石型晶体结构,其中,以葡萄糖作为碳添加剂所得到的LiFePO4/C复合材料的电性能最佳.该材料具有良好的充放电循环可逆性能和高温电性能,以C/10和1 C的倍率充放电,首次放电比容量分别为156.5 mAh/g、147.8 mAh/g,充放电循环10次后的平均放电比容量分别为155.3 mAh/g、145.2mAh/g.     

不同反应体系水热合成的LiFePO4/C的性能

添加表面活性剂,采用水热法合成正极材料碳包覆的磷酸铁锂(LiFePO4/C),用傅立叶红外光谱(FT-IR)、XRD、热重(rG)、SEM、恒流充放电和电化学阻抗谱等进行分析.制得的LiFePO4/C材料纯度高、粒径小且形貌较规则.使用不同表面活性剂制备的LiFePO4/C颗粒具有不同的形貌和粒径.使用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)高分子和聚乙二醇(PEG-400)低分子制备的LiFePO4/C材料,在2.0～4.2 V充放电,0.1C首次放电比容量分别为154.1 mAh/g和145.6 mAh/g;循环24次,0.5C时的容量保持率分别为71％和75％,1.0C时的容量保持率分别为65％和62％.     

混合铁源制备碳包覆磷酸铁锂

以FeC2O4·2H2O和FePO4作为混合铁源,采用高温固相法制备锂离子电池正极材料碳包覆磷酸铁锂(LiFePO4/C)。采用SEM、XRD、恒电流充放电测试和交流阻抗谱对材料的表面形貌、物相结构和电化学性能进行了分析。在700℃、混合铁源n(FeC2O4·2H2O)∶n(FePO4)=1∶1时制备的LiFePO4/C的电化学性能较好。在2.5~4.1 V充放电,0.2 C时的放电比容量为165.9 mAh/g,2.0 C首次和第20次循环的放电比容量分别为135.3 mAh/g、141.9 mAh/g。     

表面修饰LiCoO2的LiFePO4/C正极材料的性能

采用碳热还原法合成橄榄石型LiFePO4/C正极材料,并用溶胶-凝胶法在表面修饰LiCoO2颗粒。XRD和场发射扫描电镜(FE-SEM)分析发现:表面修饰LiCoO2没有改变LiFePO4/C的晶体结构。恒流充放电和交流阻抗测试结果表明:以0.2C在2.4~4.2 V循环,未经表面修饰的LiFePO4/C,首次放电比容量为135.5 mAh/g,第30次循环的容量衰减率为9.1%;表面修饰2%LiCoO2的LiFePO4/C,首次放电比容量为142.7 mAh/g,循环30次,比容量没有衰减。     

高温固相法制备纳米LiFePO4/C研究

采用高温固相法分两个步骤制备碳包覆LiFePO4/C样品,通过XRD、TEM及电化学性能测试对样品进行检测分析,显示样品为纯相LiFePO4,颗粒均匀且包覆较好的碳包覆结构,在1.44C倍率下的首次放电比容量为128mAh/g,100次循环后的放电比容量为120mAh/g,保持率为93.8%,具有较好的充放电循环性能。     

蜂窝结构球形LiFePO4/C的制备及性能

以FeSO4·7H2O、H3PO4和氨水为原料,采用控制结晶法制备前驱体NH4FePO4·H2O,然后与LiCO3、葡萄糖混合,通过高温(800℃)烧结18 h,合成锂离子电池正极材料球形LiFePO4/C.LiFePO4/C二次颗粒为球形蜂窝状结构,具有3.0 V左右的放电电压平台.样品的碳含量为5%,在0.1 C下的首次充、放电比容量分别为163 mAh/g和153 mAh/g,100次循环后的放电比容量为123 mAh/g.     

水性粘结剂LA135在锂离子电池中的应用

以水性粘结剂LA135为正极粘结剂、LiFePO4为活性物质,测试不同粘结剂含量的锂离子电池的性能.当粘结剂的含量为6％时,在2.75～4.20 V充放电,0.20 C首次、第10次循环的放电比容量分别为140.6 mAh/g和140.3 mAh/g,容量保持率为99.8％;1.00 C首次、第10次循环的放电比容量分别为103.3 mAh/g和99.1 mAh/g,容量保持率为95.9％.     

LiFePO_4/C正极材料的制备及电化学性能

以甘氨酸为络合剂,蔗糖为碳源,采用溶胶-凝胶法制备了LiFePO4、LiFePO4/C正极材料。利用TG、XRD、SEM测试技术对材料的热稳定性、物相结构、形貌进行表征。结果表明:LiFePO4和LiFePO4/C都具有单一的橄榄石型晶体结构,与纯相LiFePO4相比,LiFePO4/C具有更小的颗粒粒径和更好的电化学性能,以0.1 C、0.5 C倍率放电,首次放电比容量分别为157.5、140.7 mAh/g,循环20次后容量保持为152.4、130.2 mAh/g。     

LiFePO4的蔗糖改性研究

用蔗糖作碳源,对锂离子电池正极材料LiFePO4进行了改性研究.蔗糖在高温炭化过程中产生的H2可与LiFePO4发生反应,生成Fe2P等杂质,导致活性物质的含量降低,材料的0.2 C(1.0 C=150 mA/g)比容量只有理论值的85%.蔗糖的加入使LiFePO4的粒径减小和导电性能提高,改善了高倍率充放电性能.含6.00%碳(质量分数)的材料的1.0 C、2.0 C和5.0 C放电比容量分别约为135 mAh/g、123 mAh/g和105 mAh/g,5.0 C下第300次循环的比容量为105 mAh/g.     

锂离子电池正极材料LiFePO_4的复合改性研究

为了提高LiFePO4的充放电性能,通过高温固相法合成了Li0.98M0.02FePO4/C(M=Cr、W)及Li1.03M0.02Fe0.98PO4/C(M=Zr、Ni)两类橄榄石型正极材料。运用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、能量散射X射线谱(EDX)和电化学测试对合成产物的晶体结构、颗粒形貌和电化学性能进行了表征。结果表明:Li0.98Cr0.02FePO4/C的放电比容量最高达到157.3mAh/g,且多次循环后容量几乎无衰减;在大电流充放电倍率下,材料依然能保持优良的循环性能,Li0.98W0.02FePO4/C首次放电比容量可达130.2mAh/g,10次循环后容量保持率为97%。离子掺杂和碳包覆改性能有效地提高LiFePO4的比容量和循环性能。     

LiMn0.6Fe0.4PO4掺碳改性的研究

采用高温固相法,制备了锂离子电池用的纯LiMno0.6Fe0.4PO4和LiMn0.6Fe0.4PO4/C复合正极材料.利用酸溶解法、XRD、扫描电镜及充放电测试等,对样品的碳含量、晶体结构、形貌以及电性能等进行了研究.所得LiMn0.6Fe0.4PO4和LiMn0.6Fe0.4P04/C均为纯橄榄石型晶体结构,其中以蔗糖为碳添加剂的LiMn0.6Fe0.4PO4/C复合材料具有良好的循环性能和高倍率性能:以0.1C充放电,首次放电比容量为122.3 mAh/g,循环15次之后,容量保持率为99.3%;以0.5 C和1.5 C充放电,首次放电比容量分别为121.4 mAh/g和110.2 mAh/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。     

LiFePO4锂离子电池的制备工艺研究

采用液态锂离子电池工艺制备了204468型大容量LiFePO4锂离子电池。利用XRD、SEM及充放电方法对电池的电极表面形貌和电池电化学性能进行表征和测试。结果表明：在面密度为3．0g／m^2,压实密度为2.0-2.2g／cm^3、电池脱气时间为48h的条件下,204468型LiFePO4锂离子电池首次放电比容量达到138．8mAh／g,0.5C循环100周容量保持率95％,5C放电容量达到86％以上。     

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.     

催化剂前驱体Fe(NO3)3对LiFePO4/C倍率性能的影响

以蔗糖和葡萄糖为碳源,Fe(N O3)3为催化剂前驱体,用碳热还原法合成LiFePO4/C复合材料,分析了产物的微观结构、形貌及电化学性能.蔗糖热解形成的碳包覆层石墨化程度高,可提高材料的倍率性能;Fe( NO3)3可优化包覆层的碳结构.在4.2～2.5V循环,制备的LiFePO4/C复合材料的5.0 C首次放电比容量...     

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...     

以三价铁制备LiFePO4/C复合材料及其电化学性能

以Fe203、FeP04为铁源,分别采用蔗糖和活性铁粉为还原剂,设计了4条反应路线,利用热还原法制备了LiFePO4/C复合材料.用XRD和SEM对晶体结构及表面形貌进行了研究,用循环伏安法、充放电测试和交流阻抗法研究了电化学性能.制备的LiFeP04/C复合材料具有较好的电化学性能,以FePO4和活性铁粉为原料制得的复合材料性能最佳,以0.2 C充放电,首次放电比容量为151 mAh/g,第200次循环的放电比容量仍能保持99.5%.     

二次煅烧制备LiFePO4/C正极材料及其性能研究

通过高温固相还原FePO4.2 H2O的方法制备橄榄石结构的LiFePO4正极材料,分别采用蔗糖和Fe粉为还原剂,在二次煅烧的工艺下考察不同温度及煅烧时间等因素对材料电化学性能的影响,得出最佳工艺组合。结果表明Fe粉为还原剂性能优越,在700℃煅烧8 h得到的样品最佳,X射线衍射光谱法(XRD)和扫描探针显微镜(SEM)的测试也显示在该工艺下合成样品具有较好的晶体结构。同时两种方法合成的样品在0.05 C时的最大放电比容量分别达到152 mAh/g和156 mAh/g,且具有良好的循环稳定性。     

无模板水热合成LiFePO4/C的低温性能

以LiOH、H3PO4和FeSO4为原料,用无模板水热法合成LiFePO4,与葡萄糖混合后热处理,得到正极材料LiFePO4/C.XRD、SEM测试结果表明:在无模板剂或表面活性剂的条件下,水热合成法可制得纯相、颗粒细小且分散良好的LiFePO4晶体.产物在2.3～4.2 V循环,23℃时的0.20 C首次放电比容量为...