掺杂Mg的LiFePO4电化学性能研究

通过高能球磨制备前驱体,采用煅烧法合成锂离子电池正极材料磷酸铁锂(LiFePO4),采用充放电性能测试、XRD表征材料性能.实验证明:LiFcPO4具有3.45 V(vs.Li/Li )的放电电压平台.在相同的工艺条件下合成掺杂和来掺杂镁的LiFePO4样品,测试了它们的电化学性能,掺杂少量Mg2 后的LiFePO4晶体结构并未发生变化,且较未掺杂的LiFePO4具有更好的电化学性能.     

柠檬酸对LiFePO_4/C复合材料综合性能影响的研究

采用共沉淀法,通过改变柠檬酸的加入量制备了一系列中间体FePO4·x H2O,之后以合成的FePO4·x H2O为三价铁源,采用两步烧结法来合成LiFePO4/C复合材料,运用XRD、SEM以及电化学测试方法对材料性能进行表征。结果表明:柠檬酸的加入能够有效地控制FePO4·x H2O材料的形态特征及粒径大小,使其分布更为均匀,减弱了团聚现象的发生,而磷酸铁锂的性能也随之受到影响,当柠檬酸加入量较低时,磷酸铁锂在0.1 C充放电倍率下,放电比容量可达到约160 mAh/g,且通过多次充放电循环后,容量保持率在98%以上。但当柠檬酸添加量过多时,材料性能则不能继续提升。     

金属氧化物掺杂改善LiFePO4电化学性能

采用氧化物前驱体对磷酸铁锂(LiFePO4)进行少量金属离子掺杂,用X射线衍射、电子扫描显微镜、循环伏安法和恒电流充放电对掺杂的LiFePO4进行了研究.结果表明,少量的掺杂离子在很大程度上提高了LiFePO4的电化学性能,特别是大电流放电性能中1.0%(摩尔分数)的Nb5 掺杂LiFePO4的1 C放电比容量约130 mAh/g.掺杂后的电化学性能与掺杂离子的半径、价态密切相关,半径合适、价态高的离子对提高LiFePO4的电化学性能有利.     

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。     

非整比磷酸铁锂LixM0.01FePO4的合成与电化学性能研究

用流变相法成功地合成了分别掺杂Y和Mo的非整比磷酸铁锂(LixY0.01FePO4和LixMo0.01FePO4),并用XRD和SEM技术对其结构和形貌进行了表征,结果表明:LixY0.01FePO4和LixMo0.01FePO4仍然保持LiFePO4的晶体结构,但晶胞参数略有变化;两种晶体颗粒分布较均匀,其平均粒径分布在0.5～1.0μm范围。用电池综合测试技术,对目标产物的电化学性能进行了测试,当在低倍率下(0.05 C)充、放电时,LixY0.01FePO4和LixMo0.01FePO4材料的初始放电比容量分别为135、130 mAh/g;当在较高倍率(0.5 C)下充、放电时,两种掺杂的LiFePO4材料仍分别具有初始放电比容量为108、106 mAh/g,但LixY0.01FePO4却比LixMo0.01FePO4表现更好的循环性能。并对非整比掺杂磷酸铁锂材料的改性机理进行了分析。     

以FePO4为原料的LiFePO4碳热还原合成方法研究

以磷酸铁作为铁源和磷源,以碳酸锂作为锂源,采用碳热还原法合成LiFePO4/C材料。选用不同碳源包覆和不同金属离子掺杂对样品进行改性。采用X射线衍射光谱法(XRD),扫描电子显微镜(SEM)及恒电流充放电技术等分析方法分别研究了样品的结构、形貌和电化学性能。结果表明,在室温和0.1 C倍率下,碳源为单一碳质前驱体的样品比采用混合碳源制备的LiFePO4/C具有更好的电化学性能,首次放电比容量为151.5 mAh/g,循环性能稳定;而以金属离子掺杂却很难有效地提高材料的电化学性能。     

磷化渣制备多元掺杂LiFePO_4/C正极材料的研究

采用水热酸洗法对磷化渣进行提纯,以得到的含有微量Zn、Ca等元素的FePO_4为原料,利用碳热还原法制备多元掺杂LiFePO_4/C正极材料。利用X射线荧光光谱仪(EDX)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电化学工作站及恒流充放电仪对材料的组分、晶体结构、形貌及电化学性能进行了分析和表征。结果表明:磷化渣提纯后得到的FePO_4纯度较高;合成的LiFePO_4/C正极材料晶体结构为橄榄石型,其首次放电比容量为146.28 mAh/g,首次库仑效率为94.05%,同时表现出较好的倍率和循环性能。     

废旧磷酸铁锂的高效回收再利用

将磷酸铁锂(LiFePO4)回收料煅烧除杂,再用柠檬酸溶液预处理,补加磷酸铁(FePO4)等原料,引导合成反应,恢复性能.用XRD、SEM和恒流充放电测试,对材料进行分析.将LiFePO4回收料在空气中、450℃下煅烧除杂,得到除碳料;用5 g 1.4％柠檬酸溶液松解500 g除碳料晶粒;再按m(除碳料):m(FePO...     

双层碳包覆LiFePO4合成和电化学性能研究

采用改进的固相碳热还原法通过两步包碳法制备了双层碳包覆的LiFePO4正极材料.用SEM、XRD等对其进行表征,并将其组装成纽扣式电池,测试了其电化学性能.结果表明通过对前躯体磷酸铁的碳包覆能有效控制产品双层碳包覆磷酸铁锂的颗粒大小,双层碳包覆不改变磷酸铁锂的晶体结构,0.1 C首次放电比容量为150.0 mAh/g,...     

第二相碳对LiFePO_4/C正极材料性能的影响

以草酸亚铁为铁源,磷酸二氢锂为锂源,以葡萄糖为第一相碳源,乙炔黑为第二相碳源,两步高温固相法合成碳包覆磷酸铁锂(LiFePO4/C)正极材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和显微激光拉曼光谱等分析方法对合成样品的物相、表面形貌及碳结构进行表征,并对样品的恒流充放电性能进行了测试,探讨了乙炔黑的加入对材料电化学性能的影响。结果表明采用二相碳合成的LiFePO4/C材料为纯相磷酸铁锂;碳包覆LiFePO4材料中有石墨结构的有序碳生成,且电子电导率达到6.89×10-5S/cm;具有良好的电化学性能,在0.5 C下放电比容量达到161mAh/g,5 C下放电比容量为122.7 m Ah/g,3 C下循环30次后容量保持率为95.97%。