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.     

Mn掺杂对LiFePO4材料电化学性能的影响

为改进锂离子电池正极材料LiFePO4的高倍率充放电性能,采用Mn对LiFePO4进行掺杂,研究了Mn掺杂量对LiFePO4性能的影响.通过对Li(MnyFe1-y)PO4(y=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1)材料的研究,我们发现LiMn0.2Fe0.8PO4与LiFePO4材料相比有更好的电化学性能,当采用160 mA/g的电流进行充放电时,比容量可达92 mAh/g.     

LiFePO4在极端水浸泡条件下的特性研究

采用高温固相合成法制备了LiFePO4正极材料,取出一部分样品用蒸馏水浸泡96h,并对其进行了结构表征和电化学性能测试.在2.5～4.5V区间,C/10倍率充放电测试表明,蒸馏水浸泡的LiFePO4和未经蒸馏水浸泡的LiFePO4首次放电比容量分别为131.8 mAh/g和140 mAh/g,20次循环后,容量分别为96 mAh/g和117 mAh/g.交流阻抗测试结果表明,经蒸馏水浸泡过的LiFePO4材料电池阻抗明显变大.     

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。     

以竹纤维为碳源制备碳包覆磷酸铁锂

以竹纤维为碳源,制备了碳包覆磷酸铁锂(LiFePO4/C)正极材料,研究了竹纤维掺杂量对材料结构和性能的影响.XRD分析表明:制备的材料具有标准的橄榄石型结构.充放电实验表明:当竹纤维掺杂量为7％时,材料具有较好的电化学性能,以0.1C在2.5～4.1V充放电,首次放电比容量为150 mAh/g,第20次循环的容量保持率为96％.     

金属离子掺杂及碳包覆改善LiFePO4电化学性能

采用对LiFePO4进行单一金属离子掺杂(Zr)、复合掺杂金属离子(Mn,Zr,Ni)以及再进行表面碳包覆的方法,制得了粒子细微、粒径分布窄的Li1-xMxFePO4及Li1-xFePO4/C化合物.利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对所得样品的晶体结构、表观形貌和粒径分布进行了分析研究.用Li1-xFePO4/C作正极材料进行了电池的充放电测试,结果表明,材料的充放电平台相对锂电极电位为3.4 V左右,首次放电比容量为159 mAh/g,而且表现出了良好的循环性能和高倍率性能.     

溶胶-凝胶法制备LiFe(PO4)2.99/3Br0.01/C的性能

通过溶胶-凝胶法制备了橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO4),并通过掺杂溴离子提高材料的电化学性能.用XRD、SEM和充放电测试研究样品的晶体结构、形貌和电化学性能.掺杂溴离子的产物LiFe(PO4)2.99/3Br0.01/C,晶体结构和形貌都没有很大的改变,具有3.45 V的放电电压平台,在2.2～4.3V循环,0.2C放电比容量最高为142.0 mAh/g.     

金属离子掺杂对LiFePO_4结构和性能的影响

通过高温固相法,以金属氧化物(TiO2,V2O5,Nb2O5)作前驱体,合成了不同金属离子掺杂的LiFePO4/C复合材料。对以LiFePO4/C为正极的电池进行(XRD)、循环伏安和恒流充放电测试。结果表明,LiNb0.05Fe0.95PO4/C的电化学性能最好,0.05 C倍率下首次放电比容量达到154 mAh/g,即使在1 C倍率下放电,经过60次循环依然能保持在117 mAh/g左右。Fe位掺杂的效果与掺杂离子的半径、价态有密切关系,半径与Fe离子接近、价态高的离子对提高LiFePO4的电化学性能有利。     

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.     

复合球形LiFePO4/C的合成与电化学性能

以P123(EO20PO70EO20)为模板剂,水热合成LiFePO4/C材料.用XRD、SEM测试对材料的结构、形貌进行分析,用恒流充放电和循环伏安测试,研究材料的电化学性能.样品为纯相LiFePO4,拥有复合球形结构.在2.7～4.2V充放电,0.1 C和10.0C时的放电比容量分别为159 mAh/g和93 mAh/g;依次以0.1C、0.5C、1.0C、2.0C、10.0 C及0.1C的电流分别循环20次,在120次循环后,放电比容量没有明显的衰减.     

不同碳源的溶胶-凝胶法制备LiFePO_4/C正极材料

以聚乙二醇、乙炔黑、甘氨酸、葡萄糖作为不同碳源,采用溶胶-凝胶法制备LiFePO_4/C复合正极材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重分析等分别对合成产物进行表征,用恒电流充放电测试分析了LiFePO_4/C样品的电化学性能。结果表明,引入碳源所制得的材料具有单一的橄榄石型晶体结构,与纯相LiFePO_4相比,以甘氨酸为碳源和络合剂制备的LiFePO_4/C具有更小的颗粒尺寸和优异的电化学性能。样品的平均颗粒尺寸在1.7μm并且分布均匀,在0.2 C下首次放电比容量有163.5 m Ah/g。在0.5 C、1 C下循环20次后比容量分别保持为130.1和112.3 m Ah/g,循环稳定性优异。     

LiFePO4的蔗糖改性研究

用蔗糖作碳源,对锂离子电池正极材料LiFePO4进行了改性研究.蔗糖在高温炭化过程中产生的H2可与LiFePO4发生反应,生成Fe2P等杂质,导致活性物质的含量降低,材料的0.2 C(1.0 C=150 mA/g)比容量只有理论值的85%.蔗糖的加入使LiFePO4的粒径减小和导电性能提高,改善了高倍率充放电性能.含6.00%碳(质量分数)的材料的1.0 C、2.0 C和5.0 C放电比容量分别约为135 mAh/g、123 mAh/g和105 mAh/g,5.0 C下第300次循环的比容量为105 mAh/g.     

LiFePO_4/CNT复合正极材料的性能

以柠檬酸为碳源和螯合剂,通过溶胶-凝胶法制备了LiFePO4/碳纳米管(CNT)复合正极材料.XRD和SEM分析表明,材料含有单一的LiFePO4相;CNT将颗粒连接起来,提供了附加的导电通路.以0.2 C、1.0 C和2.0 C充放电,向0.03 mol LiFePO4中加入0.05 g CNT的LiFePO4/CNT材料的比容量分别为135 mAh/g、110 mAh/g和80 mAh/g.     

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.     

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...     

以炭黑为碳源制备多孔球形LiFePO4／C材料

以炭黑为碳源,采用喷雾干燥一碳热还原法（SDCTM）制备了多孔隙球形LiFePO4／C正极材料。研究了不同炭黑加入量对LiFePO4／C结晶性能、颗粒形貌、放电比容量和循环稳定性等性能的影响。结果表明：炭黑含量的增加有利于优化一次颗粒形貌,促进LiFePO4的结晶,提高其放电比容量、首次放电效率及容量保持率等电化学性能。当炭黑加入量X=2．5时,球形LiFePO4／C正极材料粒径在10μm左右,其一次颗粒粒径平均在200n／n左右,比表面积达4．15m2／g,碳含量12．0％wt。在室温下,0．1C充放电下,放电比容量为131．7mAh／g,首次放电效率为90．8％,30次循环后容量保持率为96．2％。在4C充放电下,仍有65．7mAh／g的可逆比容量,且显示了良好的充放电性能。     

无模板水热合成LiFePO4/C的低温性能

以LiOH、H3PO4和FeSO4为原料,用无模板水热法合成LiFePO4,与葡萄糖混合后热处理,得到正极材料LiFePO4/C.XRD、SEM测试结果表明:在无模板剂或表面活性剂的条件下,水热合成法可制得纯相、颗粒细小且分散良好的LiFePO4晶体.产物在2.3～4.2 V循环,23℃时的0.20 C首次放电比容量为...     

碳包覆磷酸铁锂的微波合成及电化学性能研究

研究了碳包覆磷酸铁锂的微波合成,对制备的LiFePO4-C产品的电化学性能进行测试与表征。实验结果表明,微波合成的碳包覆LiFePO4-C首次放电比容量达到140mAh/g,LiFePO4-C样品的循环性能在10次使用周期内比容量曲线稳定在135mAh/g以上。碳包覆有效地提高了LiFePO4的导电性能,提高了LiFePO4的实际比容量。微波作用下碳包覆LiFePO4没有引起晶型的变化,是一种很有前景的提高LiFePO4电化学性能的改性方法。