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为优化液相法一步制备磷酸铁锂(LiFePO4)技术,以七水合硫酸亚铁、磷酸二氢铵、一水合氢氧化锂为原料,通过添加十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为表面活性剂,采用液相水热法合成技术,一步合成了LiFePO4正极材料。研究了水热法一步合成技术对LiFePO4材料的组成、结构、形貌、粒度等的影响,通过电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、粒度分析仪等对材料进行了表征分析,并测试了材料的电化学性能。研究结果表明,合成得到的LiFePO4材料为微米级球形颗粒形貌的正交晶系非化学计量比的Li1.02Fe0.994PO4材料。电化学性能测试结果表明,在0.1C倍率下首次充、放电比容量分别为162.0、159.9 mA·h/g,库伦效率达到98.7%、倍率性能(以1C/0.1C保持率计)为92.3%,0.1C倍率循环100次容量保持率为96.4%,展现出良好的电化学性能。 相似文献
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锂离子电池正极材料LiFePO4/C的合成及性能研究 总被引:3,自引:0,他引:3
以葡萄糖为碳源,利用高温固相法合成了橄榄石型LiFePO2/C。XRD结果表明葡萄糖的加入并没有改变LiFePO4的结构。SEM观察到C的包覆可以有效抑制颗粒的长大,且使颗粒形状更为规则。以合成材料为正极的锂离子电池的充放电测试结果表明,在0.1C的电流密度下,样品30的首次充放电容量达到1575mAin·g^-1,第三次容量达到164.9mAh·g^-1,接近理论容量,经过10次循环后,仍保持在161.7mAh·g^-1,循环性能稳定。循环伏安特性表明,在循环过程中,锂离子插入和脱出具有单一的可逆机制。 相似文献
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在温和的反应条件下,使用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)成功合成了片状二水磷酸铁,并将其与氢氧化锂、柠檬酸球磨混合,采用碳热还原法制备了具有纳米厚度的片状LiFePO4/C电极材料。研究了SDBS对磷酸铁形貌以及LiFePO4/C电极材料电化学性能的影响。利用X-射线衍射、扫描电子显微镜和充放电测试等技术手段,对合成样品的物相、形貌和电化学性能进行了分析测试。电化学测试表明,在25℃,2.0~4.2 V电压范围条件下,使用片状二水磷酸铁为前驱体制备的LiFePO4/C样品,在0.1 C下放电比容量高达166.4 mA·h·g-1,且首次库仑效率达到99.6%,在1 C下循环500次容量保持率为99%,表现出了优异的电化学性能。 相似文献
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以黄磷所得副产品磷铁为原料,通过湿法溶解、除杂、结晶等工艺制备电池级磷酸铁,然后利用制备出的磷酸铁制备磷酸铁锂。制备电池级磷酸铁的最佳工艺参数为:硝酸浓度为3.0 mol/L、最佳反应温度为110℃、最佳反应时间为120 min、反应体系铁质量浓度为18.0 g/L,此时样品中铁含量与铁磷比接近理论值。LiFePO4/C样品首次充电容量、放电容量、放电的库伦效率分别为158.8 mAh/g、147.8 Ah/g、93.1%,说明磷酸铁锂电化学性能较好,能用于锂电池的正极材料。 相似文献
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通过水热法合成光催化性能良好的纳米CdWO_4。采用粉末X射线衍射、扫描电子显微镜研究溶液pH值及水热温度对CdWO_4微观形貌、晶体结构的影响。在紫外线光照下甲基橙降解实验中测试制备的CdWO_4纳米颗粒的光催化活性。结果表明,合成的催化剂为单斜晶系CdWO_4晶体,不含其他杂质。水热反应温度150℃时,随着溶液pH值的降低(10.0→9.20→8.60),CdWO_4颗粒逐渐减小,紫外光照射90 min后,甲基橙降解率分别为20%、 26%和40%,其降解动力学参数k分别为0.002 3 min^(-1)、0.003 3 min^(-1)、0.005 7 min^(-1)。水热反应温度升高至180℃,pH为8.60时,合成的CdWO_4催化剂呈细针状,具有最高的光催化活性,光照90 min后,甲基橙降解率70%,降解动力学参数k=0.026 2 min^(-1)。 相似文献
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锂离子电池正极材料LiFePO4/C的研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
橄榄石型LiFePO4正极材料具有原料来源丰富、无毒、环境友好、理论容量较高、热稳定性和循环性能好等特点.是近年来迅速发展起来的一种锂离子电池的正极材料.但是由于纯LiFePO4的电子导电率低及锂离子扩散速度慢等缺点,限制了其工业化.针对这种情况,近些年来研究人员从合成方法,表面改性,金属掺杂等方面时磷酸铁锂做了许多的研究工作,其中一种有效的方法就是在LiFePO4的表面包覆碳,增加导电率,减小材料颗粒尺寸,提高电化学性能.时近年来的LiFePO4的合成方法及碳包覆原理进行了综述. 相似文献
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共沉淀法合成磷酸铁锂掺碳复合正极材料 总被引:2,自引:0,他引:2
采用共沉淀法合成了纯相橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO4)和磷酸铁锂掺碳(LiFePO4/C)复合正极材料.利用X射线衍射(XRD)、原子吸收(AAS)、扫描电镜(SEM)、红外吸收(FT-IR)、振实密度测定等方法对其进行表征,并组装成电池研究其电化学性能.结果表明:HFePO4和LiFePO4/C具有单一的橄榄石型晶体结构,前者的振实密度可达1.58 g/cm2,LiFePO4/C振实密度有所降低,但充放电平台非常平稳.与纯相LiFePO4相比,LiFePO4/C具有更高的放电比容量和循环性能,室温下以0.05 C和0.1 C倍率电流充放电,首次放电比容量达到158.1,150.0 mA·k/g.充放电循环20次后放电比容量仍保持在154.2,137.2 mA·h/g. 相似文献
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液相法合成高容量LiFePO4/C复合正极材料 总被引:8,自引:1,他引:7
采用液相共沉淀法合成了纯相橄榄石型LiFePO4和LiFePO4/C复合正极材料。利用原子吸收(AAS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、振实密度测定等方法对其进行表征,并组装成电池研究其电化学性能。结果表明:LiFePO4和LiFePO4/C都具有单一的橄榄石型晶体结构,且前者的振实密度可达1.67 g/cm2,掺碳后制成的LiFePO4/C振实密度有所降低,但充放电平台非常平稳。与纯相LiFePO4相比,LiFePO4/C具有更高的放电比容量和循环性能,室温下以0.2 mA/cm2和0.4 mA/cm2电流密度充放电,首次放电比容量分别达到158.1 mA.h/g、150.0 mA.h/g。充放电循环20次后放电比容量仍分别保持在154.2 mA.h/g,137.2 mA.h/g。 相似文献
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为降低磷酸亚铁锂的制备成本,以FePO4、Li2CO3和蔗糖为原料,采用埋炭保护结合碳热还原的方法合成LiFePO4/C电极材料.通过XRD、SEM、电化学性能测试,研究了该工艺下合成材料的性能.试验结果表明:采用埋炭保护结合碳热还原的方法成功合成了LiFePO4/C电极材料;该工艺下合成的材料具有较好的低倍率可逆性,... 相似文献
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以蔗糖为还原剂、用碳热还原合成LiFePO4/C,采用均匀设计法优化了合成过程的反应温度、蔗糖用量和反应时间,并用数据挖掘技术研究了工艺参数及其交互作用对材料放电比容量的影响。结果表明反应温度、蔗糖用量和反应时间及其交互作用对放电比容量都具有重要影响。利用所得的模型可得到最优合成工艺:反应温度为646℃、蔗糖用量为32 g、反应时间为10 h。此条件下材料放电比容量的预测值为148.1 mA.h/g,实验值为143.1 mA.h/g,相对误差为3.38%,表明所得的二次多项式模型是有效的。 相似文献
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介绍用工艺较简单的固液结合-碳热还原法制备橄榄石结构的LiFePO<,4>/C锂离子电池复合正极材料,讨论了不同的烧结温度和烧结时间等条件对材料电化学性能的影响.研究表明,该材料在焙烧温度为700℃,焙烧时间>6 h的条件下进行充放电测试,0.25 C倍率下放电容量为145.8 mAh/g,6 C倍率下放电容量仍有11... 相似文献
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以高温固相法制备了高密度的LiFePO4正极材料,利用XRD、SEM、粒度分析、交流阻抗以及充放电测试等方法研究了前驱体Li3PO4和FePO4的比例与LiFePO4的物理性能和电化学性能的关系。其中,在Li3PO4与FePO4物质的量比为3:2时,制备的LiFePO4正极材料振实密度高达1.4g/cm^3,以0.1C放充电时,其首次放电比容量为159.0mA·h/g,体积比容量为222.6A·h/L,循环25次后,容量保持率达94.0%。 相似文献
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以不同的有机物(蔗糖、柠檬酸、聚乙烯吡咯烷酮K30、聚乙二醇2000、酒石酸)为碳源合成LiFePO4/C复合材料,研究了不同碳源对复合材料晶型结构与电化学性能的影响。结果表明,不同的碳源对LiFePO4材料的晶型结构没有影响,但对电化学性能影响较明显,其中采用蔗糖为碳源制得的复合正极材料电化学性能最好。进一步研究了蔗糖加入量对复合材料的形貌、粒径分布、电导率及电化学性能的影响,发现当蔗糖加入量为铁与碳的物质的量比为1∶1时,样品颗粒细小、分布均匀,电导率明显提高,电化学性能最好,0.1C首次放电比容量为154.53 mA.h/g,0.5C首次放电比容量也高达141.14 mA.h/g,循环10次后,仍保持在137.62 mA.h/g。 相似文献