碳热还原合成钒掺杂的球形LiFePO_4/C

通过碳热还原,合成了不同钒掺杂量(x)的球形碳包覆磷酸铁锂(LiFePO4/C)材料LiFe1-xVxPO4/C。循环伏安和恒流充放电测试表明,适当的钒掺杂能改善材料的电化学性能。x=0.05的材料,电化学性能较好,以0.1 C在2.5~4.2 V充放电,首次放电比容量为151.1 mAh/g,10.0 C倍率时,放电比容量仍能维持在104.4 mAh/g左右。     

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.     

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。     

一种环保的方法合成高性能LiFePO4/C正极材料

利用环保型原料LiH2PO4、Fe2C2O4和葡萄糖在惰性气氛下合成了高性能LiFePO4/C正极材料.X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、恒流充放电测试等研究表明合成产物结晶良好,粒径大小分布均匀,电化学性能优良.电化学性能测试表明:0.1倍率下首次放电比容量为157.6 mAh/g,在第7次时达到最大放电比容量161.045mAh/g.0.5倍率下首次放电比容量为146.5 mAh/g,在第10次时达到最大放电比容量151.32 mAh/g.     

水热还原法制备的LiFePO4/C的性能

以水、乙醇和乙二醇为溶剂,絮状聚乙烯醇(PVA)为还原剂和碳包覆剂,用水热还原法制备橄榄石型碳包覆磷酸铁锂(LiFePO4/C).用XRD、SEM和充放电等测试,对产物的晶体结构、微观形貌及电化学性能进行研究;通过Wu方法计算产物的表面自由能.LiFePO4/C具有单一橄榄石型晶体结构,以乙二醇为溶剂合成的产物粒径细小,为300 ～ 400 nm的均匀分布球状体,表面自由能色散分量(γds)与极性分量(γps)之比γds/γps最大,炭包覆性和导电率最好.在2.2 ～ 4.4 V充放电,0.1C首次放电比容量达164.95 mAh/g,第50次循环的容量保持率为96％;10 C放电比容量为125 mAh/g,以15 C放电,放电比容量为85 mAh/g,循环10次,放电容量保持率都在99％以上.     

尖晶石LiMn2O4高温循环性能的改善

采用高温固相法合成尖晶石LiMn2O4,从掺杂Al3+稳定晶体结构和包覆抑制锰的溶解两方面来改善尖晶石LiMn2O4的高温电化学性能。实验表明,改善后的正极材料在高温50℃且0.5 C(C=120 mAh/g)下的首次放电比容量为93.3 mAh/g,循环50次后的放电比容量为82.8 mAh/g,比空白样品提高34.1 mAh/g,容量保持率达到88.7%,比空白样品提高39.8%。     

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.     

三氧化二铁作为铁源制备碳包覆磷酸铁锂

以三氧化二铁(Fe2O3)为铁源,葡萄糖为还原剂和碳源,在优化条件[n(Li)∶ n(Fe)=1.05∶1.00,100 g前驱体加入1.50 g葡萄糖,在650 ℃下焙烧15 h]下制备碳包覆磷酸铁锂(LiFePO4/C).产物为橄榄石型晶相,无明显的杂质相,振实密度为1.18 g/cm3.在4.2～2.5V循环,0.1C、0.5C、2.0C下的首次放电比容量分别为139.4 mAh/g、120.4 mAh/g和102.0 mAh/g,第30次循环的放电比容量分别为138.0 mAh/g、121.9 mAh/g和92.4 mAh/g,材料的结构没有变化.     

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。     

前期处理工序对LiFePO_4/C性能的影响

介绍了六种前期处理工序来优化碳包覆工艺,并通过碳热还原法合成LiFePO4/C复合材料,采用X射线衍射光谱法(XRD),扫描电子显微镜法(SEM)和电化学手段对产物进行结构、形貌表征和电化学性能测试。结果显示,最优材料振实密度可达1.45g/mL,并表现出优良的电化学性能。室温下材料在5C时,首次放电比容量为89.6mAh/g。循环30次后,比容量为83.9mAh/g,衰减仅2.0%。