正极材料磷酸铁锂的复合掺碳改性研究

以正磷酸铁为铁源,以葡萄糖、乙炔黑为碳源,采用碳热还原法合成橄榄石型磷酸铁锂.采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)及恒流充放电测试仪分别对合成样品的物相、晶胞参数、表面形貌及电性能进行测试与表征.对比分析了单一碳源掺杂与双碳源复合掺杂对材料结构及性能的影响.研究发现,合成的三组样品均为正交晶系的橄榄石型磷酸铁锂.其中双碳复合掺杂样品电性能最高为148.5 mAh/g,倍率放电性能仍具有优势,10 C时容量保持率为88.1%.     

磷酸铁锂正极材料制备与电性能研究

以氧化铁和磷酸二氢锂为原料,采用碳热还原法制备磷酸铁锂正极材料.在材料前驱体中掺入的碳含量为10%.用X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)和扫描电镜(SEM)分析方法来研究不同温度条件(600～800℃)对磷酸铁锂材料的物相结构和形貌的影响.研究结果表明:反应温度对产物的结构和性能有影响,颗粒的粒径随着温度的升高而增大.在650℃、700℃和750℃下15 h合成LiFePO4/C电性能都比较好,以750℃条件为最佳.在750℃条件下烧结的材料,以0.1C倍率放电,首次放电比容量为138.7 mAh/g,充放电循环60次比容量基本上不衰减.     

磷酸铁锂正极材料掺杂改性研究进展

橄榄石型结构的磷酸铁锂具有价格低廉、稳定性好、环境友好和安全性能高等优势,被认为是在动力电车和混合动力电车上很具应用前景的下一代锂离子电池正极材料。但是较低的电子电导率和离子扩散速率限制了磷酸铁锂的商业应用。在众多改性方法中,掺杂是最有效的方法之一。综述了Li Fe PO4掺杂改性的研究进展,并展望了掺杂技术的前景。     

纳米磷酸铁锂合成研究进展

橄榄石型LiFePO4作为新一代锂离子电池正极材料,具有比容量高、成本低、热稳定性好、环境友好等优点,拥有广阔的应用前景,但其低电导率的缺点使其商业化应用受到限制.通过合成纳米LiFePO4进而改善其电化学性能成为当前的研究热点之一.介绍了近年来国内外湿化学法合成纳米LiFePO4的研究进展,分析了不同湿化学法的基本原理、前驱物、溶剂、重要工艺条件等.比较了不同工艺路线对LiFePO4结构和形貌的影响,探讨了合成纳米LiFePO4所进行的研究工作,并指出了存在的问题.最后对纳米LiFePO4的产业化状况及发展趋势进行了展望.     

锂电池正极材料磷酸铁锂的研究现状与展望

橄榄石型的LiFePO4是新开发成功的一类锂离子电池用正极材料,它具有价格低廉,热稳定性好,对环境无污染的特点,使其成为最具潜力的正极材料之一。介绍了LiFePO4的结构及合成方法。评述了近年来国内外对于改善磷酸亚铁锂的电化学性能所进行的研究,重点介绍了添加导电材料、提高离子扩散效率等方法对锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂的影响,对该材料的应用前景进行了展望,并提出了下一步可能的研究趋势。     

磷酸铁锂与镍钴锰酸锂复合材料的电化学性能

对磷酸铁锂与镍钴锰酸锂复合正极材料的合成和电化学性能进行了研究。将磷酸铁锂与镍钴锰酸锂按照一定的质量比混合后得到复合正极材料。该复合材料结合了磷酸铁锂和镍钴锰酸锂的优点,表现出了优异的电化学性能。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、充放电测试和交流阻抗等表征方法对复合正极材料进行了表征和分析。结果表明,磷酸铁锂与镍钴锰酸锂的质量百分比为30∶70时,该复合正极材料具有更优异的电化学性能。     

锂离子电池正极材料磷酸铁锂研究进展

简要介绍了高安全型锂离子动力电池正极材料一磷酸铁锂的研究进展;报导了通过固相法在不同温度下合成了LiFePO4;研究结果表明：与LiCoO2相比,LiFePO4材料具有更好的热稳定性,对于非常规条件下使用具有更强的忍耐力。研究了Cr掺杂LiFePO4材料;当Cr^3 在Li位取代后,材料的电子电导率提高了10^7～10^8个数量级,从而大幅度提高了材料大电流工作能力,使该种材料的实际应用成为可能。     

磷酸铁锂化学特性分析及在化学电池中的应用

与其它化学电池相比,磷酸铁锂(LiFePO4)具有环保、安全、比容量高、高温特性好、循环性能优异等优点,成为近期最受人关注的锂离子电池正极材料。从研究磷酸铁锂的化学特性出发,深入分析了磷酸铁锂的循环寿命、倍率放电性能、放电平台、能量密度以及热稳定性能等因素,并与其他化学电池的基本特性进行了比较,从而论证了磷酸铁锂成为化学电池正极材料所具有的优势和所能应用的场合。     

溶胶-凝胶法制备正极材料磷酸铁锂的研究进展

磷酸铁锂是一种新型的锂离子电池正极材料,其电化学性能受合成方法及工艺条件的影响。综述了LiFePO4的结构特点及充放电过程的电化学特征,重点介绍了近几年采用溶胶-凝胶法合成LiFePO4的研究进展以及该方法存在的利弊。     

烧结气氛对水热法合成磷酸铁锂材料的影响探究

以抗坏血酸作为还原剂,采用水热法合成了LiFePO4/C复合材料,探究了烧结过程中还原性气氛对材料结构以及电化学性能的影响。制备的材料采用X射线电子衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及氮气吸脱附测试(BET)来进行表征,并采用循环伏安以及充放电实验来测试材料的锂离子扩散系数和材料容量。结果表明:还原性气氛烧结得到的材料具有更高的容量和更大的锂离子扩散系数,其主要原因在于还原性气氛有利于材料颗粒粒径缩小以及热解炭的形成。采用BET测试表明在含氢气气氛下以及纯氩气气氛下烧结得到的材料的比表面积分别是19.2m2·g-1以及6.6m2·g-1。     

磷酸铁锂材料的速效合成方法及其性能研究

通过考察不同合成方式下的2种磷酸铁锂材料样品,发现乙酸锂盐配合微波干燥等工艺条件的设计,能较大提高材料的一致性和电化学性能;同时,使用乙酸锂盐及配套工艺能很好的实现材料一步速效烧结,并保持了超过150mAh/g的1C克容量,化学与物理性能俱佳。     

不同铁源对磷酸锰铁锂电化学性能的影响

采用不同晶型铁源探讨了其对磷酸锰铁锂正极材料电化学性能的影响。采用X射线衍射谱(XRD)、高分辨扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱及电化学性能测试手段等进行了正极材料物相及形貌的表征。研究发现,与a-Fe2O3相比,采用以g-Fe2O3为主相的铁源制备的LiMn0.75Fe0.25PO4/C正极材料在0.1 C下放电比容量能够达到164.6 mAh/g,20 C下依然能够达到106.5 mAh/g,表现出优异的倍率性能。在1 C下循环200次后,电池的容量保持率为93%,展现出良好的循环稳定性。     

电解液锂盐浓度对磷酸铁锂电化学性能的影响

研究了LiPF_6浓度对PC/EC混合溶剂电解液的电导率、可燃性的影响,考察了LiFePO_4电极在不同LiPF_6浓度的电解液中的电化学性质。结果表明,电解液的电导率和可燃性受LiPF_6的浓度影响很大,LiFePO_4电极的倍率性质和循环稳定性随电解液中LiPF_6浓度的升高而升高,特别是在60℃高温条件下,LiFePO_4电极表现出优异的高温循环稳定性,产生这种现象的主要原因是高浓度锂盐电解液有助于降低电解液内部的浓差极化现象,抑制电极/电解液表面的副反应,铝箔的腐蚀也得到了抑制。     

电动汽车磷酸铁锂电池最佳SOC工作区研究

磷酸铁锂电池由于寿命长、安全性能好、成本低,已经成为电动汽车的理想动力源和能量源。电池的荷电状态(SOC)是影响电池性能及使用寿命的主要因素之一,以10 Ah磷酸铁锂电池单体为研究对象,对其开路电压、极化电压、电池内阻进行了实验研究。结果表明,当电池单体SOC在20%~90%时,磷酸铁锂电池的电压和内阻变化平稳,确定为电池的最佳工作区。     

碳掺杂方式对磷酸铁锂电化学性能的影响

为了提高LiFePO4的电化学性能,分别采用在原料中添加导电炭黑(途径A)和对反应前驱体用环氧树脂进行包覆(途径B)的途径,通过高温固相反应合成了LiFePO4/C锂离子蓄电池复合正极材料,并用X-射线衍射、扫描电镜和恒电流充放电测试等方法对其晶体结构、表观形貌和电化学性能进行了研究。研究结果表明:所合成LiFePO4/C试样均为单一的橄榄石型晶体结构;通过途径B合成的LiFePO4/C材料,其炭黑分布更均匀,电性能更佳,以0.1C、1.0C以及2.0C倍率放电,该材料首次放电比容量分别为156.4mAh/g、145.7mAh/g和128.9mAh/g。     

磷酸铁锂材料的改性研究进展

从掺杂导电碳或在磷酸铁锂颗粒表面包覆碳、金属包覆、金属离子掺杂和粒径控制等方面介绍了磷酸铁锂材料改性研究的最近进展,提出了磷酸铁锂未来的发展方向。     

磷酸铁锂的微波合成及改性研究

研究了磷酸铁锂的微波合成与改性.通过正交实验考察了微波功率、铜的掺入量、微波辐射时间等因素对磷酸铁锂比容量的影响,确定了最佳工艺条件.实验结果表明:微波功率650 W,铜的质量分数为5％,微波辐射时间为50 min的条件下铜掺杂碳包覆磷酸铁锂的比容量为145.4 mAh/g.X射线衍射表征了样品化学组成,扫描电镜(SE...     

磷酸铁锂电池粉选择性提锂工艺

采用低浓度硫酸和高浓度硫酸两步浸出废旧磷酸铁锂电池粉,研究浸出硫酸用量、反应温度、反应时间对选择性提锂工艺的影响.低酸浸出反应温度60℃,反应时间4 h,双氧水用量为理论量的1.1倍;高酸浸出硫酸用量为理论量的1.3倍,反应温度90℃,反应时间4 h,高酸浸出液返回低酸浸出工序进行循环浸出,锂的浸出率达98％.该方法可实现连续式生产.     

磷酸铁锂电池内阻的研究

内阻是锂离子电池的重要性能指标,测量了不同温度、不同频率下的交流内阻、直流内阻及电化学阻抗,结果表明:相同温度下,电池交流内阻随频率降低而增加;相同低频下,交流内阻随温度的降低而增加;高频(1 kHz)下,电池交流内阻对温度不敏感;低频下,交流内阻与直流内阻呈线性关系,而且电池交流内阻越大,直流内阻越大;相同频率下,交...     

并联技术配磷酸铁锂电池在电力后备电源应用

针对电力系统变电站直流系统,在变电站蓄电池核对容量、直流电源技术改造中及事故处理中,应用并联技术配磷酸铁锂电池在电力后备电源替代传统的阀控密闭铅酸电池或镉镍作为后备电池。采用已有的新技术,并联技术配磷酸铁锂电池方案的设计,具有便携可移动、环保无污染、备用蓄电池维护量少、安全稳定、接线简单等特点,并进一步论证计算适合在220 k V及以下等级的变电站应用的安全性。