多孔前驱体渗碳制备LiFePO4/C

用控制结晶法制备了多孔前驱体FePO4·xH2O,将葡萄糖和Li2CO3渗入到前驱体中,然后通过碳热还原反应合成LiFePO4/C.采用XRD、SEM、恒流充放电和交流阻抗等方法对样品进行了研究.反应剩余的碳分布在LiFePO4颗粒的内部及表面,提高了材料的电化学性能.在620℃下合成的LiFePO4/C的0.1C、0.5C和1C首次放电比容量分别为156mAh/g、139mAh/g和136mAh/g,循环30次后的容量衰减率仅为0.64%、2.16%和4.41%.该样品虽然含碳9.74%,但振实密度仍有1.20g/cm3.     

球形LiFePO4的制备及电化学性能

以(NH4)3C6H5O7为络合剂,通过控制结晶法制备了球形NH4FePO4.H2O,并研究了反应温度、滴加速度、搅拌速度和反应物浓度等对颗粒形态的影响。以球形NH4FePO4.H2O为前驱体,制备了球形LiFePO4,振实密度达1.08 g/cm3。充放电测试结果表明:样品在0.05C下的首次放电比容量为77.3 mAh/g;在0.05C、0.10C和0.50C下分别循环20次后,样品的放电比容量分别为77.2 mAh/g、54.7 mAh/g和42.7 mAh/g。     

LiFePO4的水热法制备及改性研究

采用水热法合成了LiFePO4,并通过掺碳得到了LiFePO4/C.XRD和SEM的结果表明:LiFePO4和LiFePO4/C样品具有纯度高、粒径小、形貌规则等优点;以0.1 C倍率放电,它们的首次放电比容量分别为132.9 mAh/g和150.3 mAh/g;循环50次后,平均每次衰减分别为0.478 mAh/g和0.212 mAh/g.     

正极材料LiFePO4/C的制备与性能

通过机械活化、高温固相反应,合成了LiFePO4/C复合正极材料.XRD、粒度分布和SEM表明:材料为纯相的橄榄石型,碳包覆使材料的二次颗粒尺寸有所减小.电化学性能测试结果表明:碳包覆能有效降低材料的电化学极化.在2.6～4.5 V的充放电范围内,LiFePO4/C以0.2 C放电的首次可逆容量为135.41 mAh/...     

制备正极材料LiFePO4的研究进展

综述了近几年来采用高温固相法、共沉淀法、水热法和微波法等制备锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展。比较了各种方法的优缺点,如高温固相法操作简单,但材料的均一性较差;微波法可快速制备材料,但反应过程难以控制。简要评述了LiFePO4的发展前景。     

NH4FePO4·H2O半固相法制备LiFePO4/C

制备了NH4FePO4·H2O,再用半固相法制得LiFePO4/C.用XRD、SEM、恒流充放电测试及交流阻抗谱等方法,研究了样品的结构、形貌及电化学性能.样品的结晶度高、粒径均匀,含碳量为1.09%;0.2 C循环的最高放电比容量为139.5mAh/g,放电平台为3.2 V,循环性能良好.增大极化电压(2.7～4.1V),正极反应由扩散控制逐渐转向动力学控制.     

锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展

概述了锂离子电池正极材料LiFePO4的两种主要合成方法:高温固相法和水热法;描述了其晶体结构及充放电和循环性能;介绍了碳对于提高材料导电性以及使晶粒变小等方面的作用;介绍了LiFePO4掺杂Mn、Ti、Zr改性方面的研究.     

固相法合成LiFePO4的动力学研究

介绍了以Li2CO3、NH4H2PO4、FeC2O4·2H2O为原料,采用固相反应法合成锂离子电池正极材料LiFePO4,以及利用热重-差示量热分析及X-射线衍射分析,研究合成原料的热力学过程及在不同的温度下的晶体生长过程。结果表明：380℃左右LiFePO4开始生成,超过700℃时,产物中产生Fe2P。     

FePO4为铁源时合成时间对LiFePO4/C性能的影响

以FeSO4.7H2O,H3PO4,H2O2和NH3.H2O为原料合成纳米化的FePO4.1.5H2O,并将Li2CO3、FePO4.1.5H2O和葡萄糖混合球磨,在800℃下通过碳热还原合成LiFePO4/C。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、循环伏安(CV)和恒电流充放电测试研究了相同温度下,不同合成时间LiFePO4/C样品的结构、形貌及电化学性能。结果表明:在800℃12 h下合成的样品具有最佳的电化学性能,在0.2C(1C=150mAh/g)倍率下放电,首次放电比容量为142.7mAh/g,经过20次充放电循环后容量基本保持不变。     

高性能LiFePO4/C正极材料制备及性能研究

以柠檬酸为碳源,采用高温固相烧结工艺制备了一种倍率性能优异的锂离子电池LiFePO4/C正极材料.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对样品物相和形貌进行表征,通过碳硫分析仪、拉曼光谱仪对不同烧结温度下合成样品中碳含量及结构进行了分析,并对样品的电化学交流阻抗(EIS)和恒流充放电性能进行了测试,探讨了烧结温度对产物电化学性能的影响.结果表明:烧结温度上升导致材料中碳含量及石墨化程度降低,且高温易使颗粒粒径增大,对材料的电化学性能提高不利.700℃合成样品的颗粒分布均匀、碳含量适中,具有最佳的倍率性能.该材料在10C和20C下,首次放电比容量分别达到110.9和84.5 mAh·g-1,50次循环容量保持率高达98.1％和92.7％.     

前驱体预处理对LiFePO_4/C性能的影响

以FePO4·xH2O和无水FePO4为铁源,采用高温固相-碳还原法制备LiFePO4/C。X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、粒度分布以及比表面积试验表明:以FePO4·xH2O为铁源时,产品颗粒均匀,粒度分布窄,振实密度仅为0.8g/mL;以无水FePO4为铁源时,产品粒度分布较宽,最大粒径达到32μm左右,振实密度高达1.2g/mL。电化学性能测试表明:以FePO4·xH2O为铁盐的产物,充电时间长,0.2C比容量为138mAh/g;以无水FePO4为铁盐的产物,充电时间短,比容量提高到142mAh/g。     

新型磷酸铁-磷酸铁锂均相混合结晶物的制备

研究了不同酸性介质中磷酸铁溶液的电化学反应规律,通过控制体系温度、磷酸铁浓度等条件,制备出适宜的反应体系,基于磷酸铁及磷酸铁锂在液相中的共结晶,研制出新型磷酸铁-磷酸铁锂均相混和结晶物.实验结果表明,磷酸介质中体系的电化学副反应少,且该介质中磷酸铁浓度为0.4 mol/L,电解温度为50℃时,体系亚铁转化率可达27.25％,电流效率为91.13％.X射线衍射光谱法(XRD)实验结果表明,混合结晶产物中含有磷酸铁和磷酸铁锂的晶形结构,且结晶度良好.     

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.     

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。     

高密度球形LiFePO4的合成及性能

通过控制结晶法制备球形前驱体FePO_4·xH_2O,经过预烧得到高密度的FePO_4,与Li_2CO_3和葡萄糖均匀混合,采用碳热还原法合成锂离子蓄电池正极材料球形磷酸铁锂(LiFePO_4)。用X光衍射和扫描电镜分析对FePO_4和LiFePO_4的结构进行了表征。充放电测试表明LiFePO_4具有3.4V放电电压平台,在0.1mA/cm2电流密度条件下,首次充电比容量为146.9mAh/g,放电比容量为129.7mAh/g。该球形LiFePO4粉末的振实密度高达1.8g/cm3,首次放电比容量高达233.5mAh/cm3,远高于一般非球形LiFePO_4正极材料。     

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。     

Co掺杂对LiFePO4结构及电化学性能的影响

采用两段加热高温固相法制备了锂离子电池正极材料LiFe1-xCoxPO4(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08),采用XRD、SEM、四探针法和恒电流充放电等方法研究了材料的结构和电化学性能,结果表明:LiFe1-xCoxPO4样品具有与LiFePO4相同的橄榄石结构;相对LiFePO4,LiFe1-xCoxPO4样品的充放电平台没有明显变化,电导率可提高4～6个数量级.LiFe0.94Co0.06PO4样品的性能较好,0.1 C下的首次放电比容量可达到137 mAh/g,30次循环后的容量保持率为87.6%.