LiFePO4/C的微波法制备和性能

用微波法制备了LiFePO4和LiFePO4/C材料。分析了不同的微波烧结时间与材料结构和性能的关系。材料经微波烧结3 min,XRD图谱中出现了Fe2O3杂质,时间更长时则不出现Fe2O3杂质。充放电测试结果表明:烧结8 min的LiFe-PO4/C材料0.1C的首次放电比容量达140.0 mAh/g,但高倍率放电比容量衰减严重;烧结5 min的材料在1.0C放电倍率下,比容量超过了95.0 mAh/g。     

水热法合成LiFePO4/C低温性能研究

以磷酸锂为锂源,葡萄糖为碳源采用CTAB模板水热法合成LiFePO4/C材料.采用XRD、SEM、TEM、EDS、LAND电池测试系统及电化学工作站等对材料的晶体结构、形貌和电化学性能进行测试,重点分析了材料的低温特性.结果表明:添加2％的表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵,经600℃,2h固相烧成,得到的样品颗粒大小均匀,颗粒形貌为片状颗粒的聚集体,具有较小的交流阻抗和良好的低温充放电性能.     

隔膜对LiFePO4高倍率软包锂离子电池性能的研究

影响锂离子电池快速充放电的因素很多,包括电池设计、正负极的尺寸、正负极材料结构、正负极面密度、正负极材料压实、电极表面电阻、电解质传质阻力等。本文研究了隔膜对LiFePO_4锂离子电池高倍率充放电性能影响。选取正极材料D50在(1.0～4.0)μm,比表面积(12～15)m~2/g,负极材料D50在(10.0～18.0)μm,比表面积(1.0～2.5)m~2/g,隔膜为16μm三层共挤时电池具有较好的倍率性能;室温下,在(2.0～3.65)V范围内,30C,40C放电容量分别是1C的91.99%,91.10%。室温下,在(2.0～3.65)V范围内,4C充电,4C放电,循环6145次,容量保持80.79%。     

PEG对LiFePO4/C结构与性能的影响

以PEG为碳源,采用共沉淀法合成了LiFePO4/C复合正极材料。采用热重和示差扫描量热分析(TG-DSC)分析了前驱体的热分解过程;通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜仪(SEM)和恒电流充放电测试等手段对材料的结构、形貌和电化学性能进行了表征。考察了PEG的分解速率和添加量对材料结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明:当PEG分解温度区间的升温速率为6℃/min、n(PEG)∶n(LFP)=0.5∶1时,合成的正极材料具有较好的电化学性能,0.1C倍率下首次放电比容量达到164.7mAh/g,循环30次后,比容量衰减率为4.75%。     

氧化淀粉为碳源冷冻干燥法制备LiFePO4/C的研究

以氧化淀粉为碳前驱体和分散剂,采用冷冻干燥法制备LiFePO4/C正极材料,利用XRD、SEM、恒流充放电等手段对LiFePO4/C复合正极材料的物相结构、表观形貌及材料的电化学性畿进行研究.结果表明:冷冻干燥法可以使原料变成粉末,同时不破坏其均匀的混合状态;以氧化淀粉为碳源,碳含量为7.07%,在700℃高温下煅烧12 h合成的材料具有完整的晶型结构,颗粒大小均一,首次放电比容量达到165 mAh/g,接近理论放电比容量.1 C倍率下,50次循环后的容量衰减仅为0.20%,5 C倍率下,50次循环后的容量衰减为1.39%,电化学性能优异.     

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锂离子电池的高倍率充放电性能

研究了正极材料、正极面密度、导电剂含量及电极结构对18650型LiFePO4锂离子电池高倍率充放电性能的影响。当D50为1.92μm,比表面积为11.4 m2/g,正极面密度为2.8 g/dm2,导电剂含量为4.0%时,电池具有较好的加工性能和倍率性能。相比于单极耳结构,双极耳结构电池的内阻减小了50%,为14 mΩ左右,且分布集中;5.00C充电和15.00C放电时的表面温升很小。在2.0～3.8 V充放电,优化后的20.00C、30.00C放电容量分别为1.00C时的96.6%、86.1%,1.00C充电、10.00C放电,第300次循环的容量保持率为86.3%。     

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.     

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...     

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...     

造粒工艺制备LiFePO4/C复合正极材料及其性能

借鉴陶瓷粉体造粒工艺,以聚乙烯醇(PVA)溶液为粘合剂包覆LiFePO4预烧粉体,通过固相热裂解法制备了碳原位包覆的具有微米球形团簇颗粒的LiFePO4/C复合正极粉体材料。复合材料含有单一的磷酸铁锂相,裂解碳以无定型形式存在。造粒工艺显著影响复合材料的微观形貌。在0.1C、0.2C、0.5C和1C的充放电倍率下,研究了碳含量对正极材料的放电比容量和循环稳定性的影响。对于优化样品LFP/C4,具有很高的可逆容量和循环稳定性,在多次循环后材料的放电比容量分别为:149.9,136.9,123.2,108.1mAh·g-1。特别在高倍率下(1C),放电容量达到理论容量的63.6%,具有较小的极化效应,容量中点的充放电电位差△V仅为177mV。     

LiFePO4/C正极材料的制备及性能研究

采用高温固相法合成LiFePO4/C正极材料,并对其物理特性和电化学性能进行了分析。研究结果表明,该材料具有较高的振实密度、均匀的粒度分布、较小的比表面积,且具有单一的橄榄石结构,没有其它杂相。实验电池测试表明,材料具有较高的放电比容量及平稳的放电平台,0.2C充放电时,放电比容量达到152.5mAh/g。为了进一步评估该材料的循环性能,制造了以该材料为正极活性物质的2.2Ah标准软包装锂离子电池。电池经3000次充放电循环,其放电容量仍有1 919mAh,放电容量保持率为84.5%,结果表明材料的循环稳定性能优良。     

改进的碳热还原法制备正极材料LiFePO4/C

通过液相沉淀法制得前驱体FePO4/C,然后通过改进的碳热还原法得到LiFePO4/C.利用XRD和SEM研究了反应温度、时间对合成产物的晶体结构、表面形貌的影响.实验结果表明:反应温度和反应时间对产物的性能有影响,500℃下煅烧10 h合成的样品以0.1 C充放电,首次放电比容量为142 mAh/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.     

PAM软模板法合成LiFePO4/C纳米共生物

采用聚丙烯酰胺(PAM)软模板法合成了LiFePO4/C正极材料.在0.1 mA/cm2电流密度下,PAM软模板法合成的LiFePO4/C材料的放电比容量可达120mAh/g,且可逆性增强.材料的振实密度达到1.19g/cm3.透射电镜和原子力显微镜图像研究表明:合成的活性材料和所掺杂的碳具有纳米共生结构,且颗粒具有较大的电化学活性比表面,颗粒间无团聚现象.采用X射线衍射实验,对PAM软模板剂在合成过程中的改性作用进行了研究.     

H2还原制备LiFePO4/C复合材料及反应机理

以H3PO4、Fe2O3、LiOH·H2O和葡萄糖为原料,利用H2还原制备了LiFePO4/C复合材料,并进行了XRD、SEM、碳含量和振实密度分析,以及电化学性能测试。制备的LiFePO4/C复合材料的含碳量为1.9%,振实密度为1.4g/cm3;0.1C、1.0C首次放电比容量分别为148.4mAh/g和128.4mAh/g,1.0C循环60次的容量保持率为98.8%。通过机理研究,发现了反应的中间产物Li3PO4、Li3Fe2(PO4)3、Fe2Fe(P2O7)2和LiFeP2O7。     

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%。     

LiFePO_4/C复合材料的溶胶凝胶法制备及电化学性能

用原位聚合法制备Fe PO4/PANI,以此为前驱体采用溶胶凝胶法制备LiFePO4/C复合材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对材料的结构及表面形貌进行表征,采用充放电测试研究材料的电化学性能。结果显示样品具有较好的倍率性能和循环性能,在650℃下合成的样品具有最高放电比容量,0.2 C下放电比容量达到165.8 m Ah/g,接近理论比容量170 m Ah/g。     

喷雾干燥法合成球形LiFePO4/C材料研究

以FePO4.2 H2O、Li2CO3为原料,以葡萄糖为碳源和还原剂,采用喷雾干燥法合成球形LiFePO4/C材料,研究了浆料固含量和进料速率对颗粒大小的影响。X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析表明:喷雾干燥法合成的LiFePO4/C具有完整的橄榄石型结构,颗粒呈规整的类球状。在室温下测试了LiFePO4/C材料的充放电性能。结果表明,材料具有良好的电化学性能。750℃所得LiFePO4/C材料在0.2 C、0.5 C、1 C和3 C电流密度下的首次放电比容量分别为144.1、139.2、135.5 mAh/g和125.1mAh/g;材料循环性能良好,经10次循环后,材料的放电比容量都保持在99%以上。