掺杂离子半径对LiFePO4电化学性能的影响

采用固相反应合成了锂离子电池正极材料LiFe0.99Re0.01PO4(Re=La3+、Er3+、Gd3+、Nd3+)。利用X射线衍射、电化学阻抗谱、恒电流充放等方法对试样的微观结构和电化学性能进行测试。结果表明:掺杂没有改变LiFePO4的晶体结构;离子半径越小,晶格畸变越小,结构越稳定,大电流放电性能较好;Er3+掺杂的试样具有最佳的充放电性能,掺杂试样的电子电导率均提高4￣5个数量级。     

Mg2+掺参杂对LiFePO4/C结构和性能的影响

以乙酸镁为镁源,用LiOH·H2O、Fe(NO3)3·9H2O、NH4H2PO4为原料,通过水溶液法制备了掺杂Mg2+的LiFePO4/C正极材料.用XRD、SEM、恒流充放电测试、循环伏安(CV)和交流阻抗谱(EIS)方法,研究了Mg2+掺杂对LiFePO4/C的结构、形貌及电化学性能的影响.研究结果表明:Mg2+掺...     

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％.     

Mg掺杂对LiFePO4材料电化学性能的影响

采用固相反应法合成了锂离子蓄电池正极材料LiFePO_4。为了改进LiFePO_4的高倍率充放电性能,我们采用Mg对其进行了体掺杂。通过示差扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)分析以及电化学测试等手段,研究了Mg掺杂对材料的结构和电化学性能的影响。研究结果表明,Mg的加入不仅会提高材料的比容量,而且还降低了材料在充放电过程中的极化电位。但在Mg替代Fe的同时,材料的晶胞体积减小,可能会造成离子导电的降低。研究发现,当Mg的掺杂量为10%(摩尔百分数)时,材料表现出较优的电化学性能,比容量可以提高到129mAh/g。当Mg掺杂量达到20%时,比容量下降到108mAh/g,且高倍率性能较差。     

LiFePO4-LiMn2O4混合正极材料对电池性能的影响

通过微波反应合成具有亚微米尺寸的LiFePO4/C复合材料,并将LiFePO4/C和通过高温固相法合成的LiMn2O4按照一定的质量比均匀混合用作锂离子电池正极材料.电池充放电测试表明电池的循环性能随着LiFePO4量的增加逐渐变好,当LiFePO4与LiMn2O4的质量比在3∶2时电池具有较好的循环性能和较高的比功率.交流阻抗测试表明二者混合试用可以有效地降低电极过程的电荷传递电阻.最后分析了循环性能提高的原因.     

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.     

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/...     

前期处理工序对LiFePO4/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%。     

LiMgxFe1-xPO4的制备和性能研究

为提高正极材料LiFePO4的充放电性能,用Mg对LiFePO4进行掺杂,研究了Mg掺杂量对LiFePo4性能的影响.掺杂Mg可提高LiFePO4的容量,x=0.05时,用80 mA/g的电流进行充放电,循环20次后,放电比容量可达115.19 mAh/g.     

软模板剂对LiFePO4/C正极材料性能的影响

采用软模板-固相合成法合成橄榄石型LiFePO4/C正极材料.通过XRD、SEM以及交流阻抗等对材料的晶体结构和电化学性能进行研究,并研究了葡萄糖、丙烯酰胺和乳酸亚铁作为软模板剂对材料性能的影响.结果表明:以葡萄糖为软模板剂合成的LiFePO4/C材料的首次放电比容量高达140.2 mAh/g,循环20次后,放电容量无明显的衰减现象.     

Mg~(2+)掺杂LiFePO_4/C的结构及电化学性能

用固相法合成了LiFePO4/C、LiFe0.95Mg0.05PO4/C和LiFe0.9Mg0.1PO4/C.Mg2+的掺杂可提高放电比容量和循环性能,LiFe0.95Mg0.05PO4/C的0.2 C首次放电比容量为155 mAh/g;LiFe0.9Mg0.1PO4/C以10.0 C循环20次,放电容量几乎无衰减.     

Sr~(2+)掺杂对LiFePO_4电化学性能的影响

采用XRD、ICP、SEM和电化学方法,研究了Sr2+掺杂对正极材料LiFePO4的结构、形貌和电化学性能的影响.掺杂适量的Sr2+不会改变LiFePO4的橄榄石结构,可提高电导率,抑制在充放电时的极化.在室温下,LiSr0.012Fe0.988PO4/C以0.2 C循环的初始比容量为142 mAh/g,循环50次,比容量未衰减;以3.0 C循环时,LiSr0.012Fe0.988PO4/C仍有较高的比容量和较好的循环性能;在60 ℃下以0.5 C循环,LiSr0.012Fe0.988PO4/C第60次循环的比容量为147 mAh/g.     

LiFePO4/C电池循环性能和安全性能的研究

以磷酸铁锂(LiFePO4/C)为正极活性物质、石墨为负极物质组装成动力锂离子电池。详细研究了该电池的循环性能以及过充电对电池安全性能的影响。对电池充放电容量、循环性能和电压衰减进行测试。研究表明:LiFePO4/C电池在常温下具有较好的循环性能,但大电流放电性能欠佳;在低温状态下电池的容量和循环性能明显下降;频繁的过充电会导致LiFePO4/C电池的循环性能降低;大电流、高电压过充电对电池的性能影响最大,电池存在的安全隐患最多。以3C2 A电流过充电时对电池的影响最大;使用LiFePO4/C材料做为动力电池的正极材料时须避免过充电现象发生。     

橄榄石型LiFePO4的掺锰改性研究

介绍了不同锰掺杂量对LiFePO4的物理与化学性能的影响,综述了近年来LiFePO4掺锰改性的研究进展,可知掺杂少量锰离子（y≤0.2）可以提高LiFePO4的电子电导率和锂离子扩散速率;而掺杂大量锰离子（0.6≤y≤0.8）则是提高LiFePO4充放电电位平台进而提高其放电比能量的一种有效方法。     

LiFePO4/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。     

OP制备的LiFePO4/C的性能及碳的作用

以聚乙二醇辛基苯基醚(OP)为碳源,用固相反应法合成了LiFePO4/C.XRD分析的结果表明,样品的主要物相是橄榄石相LiFePO4.OP用量为22.55%、合成温度为625℃时,制备样品的放电比容量最高,以1.0 C(0.50 mA/cm2)、0.5 C(0.25 mA/cm2)和0.1 C(0.05 mA/cm2)放电时,第10次循环的放电比容量分剐为93.0 mAh/g、132.6 mAh/g和160.0 mAh/g.由OP分解得到的碳改变了反应的动力学,抑制了晶粒的增长,提高了样品的放电比容量;炭黑直接提高了电极的导电能力.     

PEG用量对LiFePO4/C结构与性能的影响

以Fe(NO3)3.9H2O为铁源,聚乙二醇(PEG)为碳源、还原剂和分散剂,用旋转蒸干法制备LiFePO4/C复合材料。用XRD、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和恒流充放电测试,分析了PEG用量的影响。当n(PEG)∶n(Fe)≥0.25∶1.00时,产物为纯橄榄石型LiFePO4结构;增加PEG用量,有利于得到粒径细小均匀、电导率高的产物。当n(PEG)∶n(Fe)=0.50∶1.00时,产物的电化学性能较好,0.1C首次放电比容量为164.1 mAh/g,第30次循环时的容量衰减率为1.3%。     

LiFePO4锂离子电池低温性能研究进展

随着对锂离子动力电池的研究深入,LiFePO4正极材料以其诸多优势有希望得到广泛应用,但是其差强人意的低温性能一直备受关注。介绍了以LiFePO4为正极材料的锂离子电池低温性能难以提高的原因,分析了锂离子电池的正、负极材料和电解液对电池低温性能的影响。最后简要提出了提高低温性能的方法。