磷酸铁锂的合成方法和掺杂改性技术

磷酸铁锂是一种锂离子电池的正极材料,具有比容量大,成本低和资源丰富的特点。本文介绍了锂离子电池正极材料磷酸铁锂的合成方法和改性技术。制备方法中重点讲述了固相合成法中的草酸亚铁铁源合成法和三氧化二铁铁源碳热还原合成法。改性技术中主要论述了碳包覆技术及金属离子掺杂改性技术。通过对比,综合了各改性方式的优缺点,指出了现阶段在磷酸铁锂合成和制备技术中存在的问题,并对磷酸铁锂材料的未来发展做了一些展望。     

采用氧化控制结晶-碳热还原制备球形磷酸铁锂的方法

本发明公开了属于能源材料制备技术领域的一种采用氧化控制结晶一碳热还原制备球形磷酸铁锂的方法。其制备方法是,先将二价铁盐与磷酸混合水溶液、氨水溶液和氧化剂反应,通过氧化控制结晶过程合成球形水合磷酸铁前驱体,洗涤、干燥、预烧脱水后,再与碳酸锂、碳源均匀混合,在惰性或还原气氛保护下,经过高温碳热还原得到磷酸铁锂。     

锂离子电池正极材料磷酸铁锂的研究进展

磷酸铁锂（LiFePO₄）具有高温稳定性较好、循环性能良好、环保等特点,已成为锂离子动力电池正极材料之一。但由于磷酸铁锂电导率低及锂离子扩散速率慢等缺点,制约其在动力电池行业的发展。因此主要从包覆碳材料对磷酸铁锂进行表面改性、对磷酸铁锂进行掺杂、制备亚微米或纳米级的磷酸铁锂或制备特殊形貌的磷酸铁锂3方面进行综述,分析改善磷酸铁锂性能最优的方法,对其未来的发展趋势进行了预测。     

LiFePO_4正极材料制备过程研究进展

基于磷酸铁锂正极材料的动力锂离子电池是近年来最受关注的电动汽车动力电源之一。由于原料路线差异,磷酸铁锂正极材料制备工艺有多种。本文回顾了上海交通大学在磷酸铁锂正极材料制备过程设计与研究中所取得的进展。在国家重点基础研究发展计划(国家973计划)支持下,重点研究了磷酸铁锂正极材料制备过程及其充放电倍率特性,还提出了如何改善磷酸铁锂正极材料在不同环境温度下性能的解决途径。最后,介绍了LiFePO4/C正极材料制备过程中涉及的还原过程、碳源选择和制备过程装备等过程工程特性问题。     

我国磷酸铁锂改性技术的进展与应用前景

介绍了新型锂离子电池正极材料磷酸铁锂制备与改性技术,特别介绍了我国磷酸铁锂纳米化、离子掺杂、碳包覆等改性技术和水热合成、溶胶—凝胶法等磷酸铁锂制备技术,阐明了改性技术有利于进一步改进电池电化学性能,以适应混合动力汽车与电动汽车动力电池和风能、太阳能储能设备等对锂离子电池要求。基于磷酸铁锂正极材料发展前景,提出了我国传统磷化工行业调整产品结构,对接新能源材料的发展思路。     

磷酸钒锂与磷酸铁锂正极材料改性研究进展

作为聚阴离子型的电极材料,磷酸钒锂与磷酸铁锂具有很强的对比性。本文从四个方面对这两种材料进行了改性论述:碳包覆、离子掺杂、复合离子掺杂和粒子纳米化。然后对所改善的电化学性能进行了比较。结果表明碳包覆和纳米化改性后的高倍率性能都有很大提升。但是掺杂金属离子的结果却不尽相同:磷酸钒锂掺锰改善的是库伦效率,磷酸铁锂掺锰的改善结果不明显。同样是掺杂镍,磷酸钒锂改善的是放电容量,磷酸铁锂改善的是高倍率放电性能。我们认为改善结果的不同与铁、钒本身的化学性质或者磷酸铁锂、磷酸钒锂本身的结构有关。     

磷酸铁锂改性制备工艺的研究

以柠檬酸作为分散剂,采用胶凝胶法制备锂离子电池正极材料磷酸铁锂,采用X射线衍射光谱法(XRD),扫描电子显微镜法(SEM)和电化学手段对目标材料进行了结构表征和性能测试。考察了碳改性过程中蔗糖加入量、后期煅烧时间及金属离子Zr4+掺杂改性对合成材料充放电性能的影响。结果表明,合成产物为橄榄石型磷酸亚铁锂,碳改性和Zr4+离子能有效控制颗粒长大,提升材料的电化学性能;加入60%蔗糖,掺杂锆离子,650℃烧结18 h制备的磷酸亚铁锂的可逆性好,0.2C放电比容量达到162 mAh·g-1。     

有机碳源包覆磷酸铁锂正极材料改性研究

以Fe2O3为Fe源、LiH2PO4为Li源和P源、分别以聚乙烯醇(PVA)、淀粉、柠檬酸为碳源,采用液相分散混合、雾化造粒及高温固相处理工艺制备得到碳包覆的磷酸铁锂正极材料(LiFePO4/C),考察不同有机碳源包覆改性对磷酸铁锂正极材料物理及电化学性能的影响。结果表明:以聚乙烯醇包覆制备的LiFePO4/C材料的首次放电比容量为153.8 mAh/g,首次效率大于90%,材料物相纯正,颗粒呈类球形均匀分布、无团聚现象;淀粉包覆的样品的比容量稍低,为144.4 mAh/g,柠檬酸包覆的产物的比容量最低,为139.4 mAh/g。     

锂离子电池正极材料磷酸铁锂的研究进展

橄榄石结构的LiFePO4因为其有高比容量、低成本、环保等优点而被认为最有前景的锂离子电池正极材料,但是其电导率和锂离子扩散速率比较慢.本文综迷了磷酸铁锂作为锂离子电池正极材料在应用方面的优缺点,近几年来磷酸铁锂常用的制备方法,各种制备方法的优缺点以及对磷酸铁锂在电化学方面的改性研究,并指出今后研究的重点是对磷酸铁锂在...     

磷酸铁锂正极材料的制备及性能强化研究进展

橄榄石型磷酸铁锂是目前应用十分广泛的锂离子电池正极材料之一,具有成本低、安全性高、环境友好、循环寿命长和工作电压稳定的特点。近年来,随着CTP技术、刀片电池技术等取得的突破性进展,磷酸铁锂的商业化程度得到了大幅提高。但磷酸铁锂存在电子导电性较差和离子扩散系数低的缺陷,严重限制了锂离子电池的电化学容量,因此开展磷酸铁锂制备工艺和性能强化研究对磷酸铁锂的性能提升具有重要意义。对比了磷酸铁锂电池与其他正极材料锂离子电池的性能差异和发展现状,系统总结了磷酸铁锂正极材料制备与强化的改性方法及相关研究进展与挑战,并提出了未来的发展方向与研究思路。     

专利技术

碳酸钙制备方法；微波碳热还原制备高密度球形磷酸铁锂复合材料的方法；一种利用中低品位磷矿制备高浓度磷酸的方法；含钒石煤生产五氧化二钒工艺；一种制备锑掺杂二氧化锡纳米粉体的方法     

锂离子电池正极材料磷酸铁锂行业研究

磷酸铁锂是一种锂离子电池的正极材料,本文介绍了磷酸铁锂的国内外市场需求、产品优势及改性研究目标,通过生产工艺路线优缺点对比及近年来磷酸铁锂价格变化趋势来确定磷酸铁锂今后研究方向,预测了磷酸铁锂发展前景以及行业发展趋势。     

锂离子电池正极材料LiFePO4/C的制备及电化学性能研究

磷酸铁锂是一种很有应用前景的锂离子电池正极材料,由于其电导率低限制了它的广泛应用,而碳包覆是提高其电化学性能的方法之一。以食用蔗糖为碳源在不同的温度下制备了LiFePO4/C样品,并采用扫描电镜、X-射线衍射和电化学性能测试等技术对样品进行了表征,发现样品为橄榄石型结构,同时在700℃制备的样品具有较好的循环性能和比容量。     

一种掺杂合成正极材料磷酸铁锂的方法

本发明公开了一种掺杂合成正极材料磷酸铁锂的方法,包括如下步骤：1）将含有锂、铁和磷离子物质的量之比为（O．9—0．999）：1：1的化合物混合,再加入占磷酸铁锂物质的量1％-30％（碳量）的碳源,搅拌后形成混合物;2）在上述混合物中添加含有0．001～0．1mol钠离子或钾离子的化合物,球磨1～20h形成前驱体;3）将前驱体置入200—400℃惰性气氛中预处理1—15h,冷却后再球磨1～10h,然后再置入500～900℃惰性气氛中保温1—48h,自然冷却后得到磷酸铁锂正极材料。本发明所述掺杂合成磷酸铁锂正极材料的方法,不仅使合成的磷酸铁锂化学成分均匀性、结晶性好,不含杂相,粒径分布均匀,振实密度高,而且使合成的磷酸铁锂导电率高,充放电性能和循环性能好,适合磷酸铁锂正极材料的工业化生产。     

锂离子电池磷酸铁锂正极材料的研究进展

磷酸铁锂正极材料因其优良的电化学性能,被认为是最具应用前景的锂离子电池正极材料之一。但由于其导电率低和锂离子扩散速率慢等问题,一直制约其发展。本文阐述了磷酸铁锂的晶体结构、充放电原理以及电化学反应模型,回顾了近年来国内外对于改善磷酸铁锂的电化学性能所进行的研究,重点介绍了离子掺杂、碳包覆以及材料纳米化等改性方法对锂离子电池磷酸铁锂正极材料的影响以及目前仍然存在的问题,最后展望了该领域的发展趋势,指出继续进行深入的理论研究和进行工艺改进将是今后重点的研究方向。     

锂离子电池正极材料LiFePO4/C的制备及电化学性能研究

磷酸铁锂是一种很有应用前景的锂离子电池正极材料,由于其电导率低限制了它的广泛应用,而碳包覆是提高其电化学性能的方法之一。以食用蔗糖为碳源在不同的温度下制备了LiFePO4/C样品,并采用扫描电镜、 X-射线衍射和电化学性能测试等技术对样品进行了表征,发现样品为橄榄石型结构,同时在700℃制备的样品具有较好的循环性能和比容量。     

浅析锂离子电池正极材料磷酸铁锂导电性改性研究

LiFePO4具有理论比容量大(170 mA/g)、放电平台适中(3.4 V)、环境友好、价格低廉以及应用前景广泛等众多优点,是一种极具发展潜力的锂离子电池正极材料;然而由于自身晶体结构的本征特性,纯相磷酸铁锂的导电率、振实密度和离子散速率较低,限制了其应用.通过制备复合材料、掺杂、控制粉体形貌等改性方法提高磷酸铁锂的...     

镁离子掺杂磷酸铁锂的制备及其电化学性能

通过简单水热反应制备磷酸铁锂前驱体,并结合后期热处理过程制备了镁离子掺杂碳包覆的磷酸铁锂正极材料。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等表征了镁离子掺杂磷酸铁锂的成分、形貌和结构。元素分布结果证明镁离子均匀掺杂在磷酸铁锂材料中。通过恒流充放电和循环伏安、交流阻抗等方法对材料的电化学性能进行测试。结果表明,镁离子掺杂后的磷酸铁锂材料具有较高的放电比容量（0.1C放电比容量为 160.1 mA·h/g）和优越的倍率性能（20C放电比容量为77.2 mA·h/g）,同时减小了极化和电荷迁移电阻。这条合成路线是提高水热法制备磷酸铁锂正极材料电化学性能的有效方法。     

锂电池正极材料磷酸铁锂的制备方法

正本发明公布了一种充电电池正极材料磷酸铁及磷酸铁锂的制备方法。首先将磷源、二价铁化合物和氧化剂按一定比例混合,得到混合溶液。将该溶液滴入pH为1.5~9的缓冲液中,得到磷酸铁(FePO_4)沉淀。将磷酸铁产物与锂化合物反应,得到可用作锂电池正极材料的磷酸铁锂(LiFePO_4)产品。     

磷酸铁锂制备工艺及研究进展

橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO_4)作为一种新型锂电池正极材料,因其原料来源丰富、价廉、无毒、理论容量高、热稳定性好以及循环性能好等优点近几年备受关注,是下一代锂离子电池的首选材料.本文简要介绍了磷酸铁锂的橄榄石型结构和电化学性能,比较了不同的制备工艺及方法,并针对其电导率低的缺点对目前采用的改性工艺作了总结.