正极材料磷酸铁锂的复合掺碳改性研究

以正磷酸铁为铁源,以葡萄糖、乙炔黑为碳源,采用碳热还原法合成橄榄石型磷酸铁锂.采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)及恒流充放电测试仪分别对合成样品的物相、晶胞参数、表面形貌及电性能进行测试与表征.对比分析了单一碳源掺杂与双碳源复合掺杂对材料结构及性能的影响.研究发现,合成的三组样品均为正交晶系的橄榄石型磷酸铁锂.其中双碳复合掺杂样品电性能最高为148.5 mAh/g,倍率放电性能仍具有优势,10 C时容量保持率为88.1%.     

溶剂热法制备锂离子电池正极材料磷酸铁锂

以聚乙二醇(PEG)400和水为共溶剂,抗坏血酸(VC)为还原剂,经溶剂热法制备磷酸铁锂,并将其应用于锂离子电池正极材料.采用X射线衍射光谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和热重(TG-DTG)对其结构、形貌和性质进行表征.在PEG和VC的共同作用下,所制备的纯相磷酸铁锂在0.1 C下首次放电比容量最高可达143.2 mAh/g,循环20次后容量保持率为74.4％.VC的加入可防止二价铁的氧化,VC含量的变化对磷酸铁锂的晶型和放电容量也具有重要影响.高温热处理可使残留在磷酸铁锂表面的PEG原位生成碳,避免了由传统球磨掺碳过程造成的结构缺陷和碳包覆层不均匀,使材料的充放电可逆容量和循环性能进一步提高.循环30次后容量保持率为97％,库仑效率100％.     

硅烷偶联剂对磷酸铁锂结构和电性能的影响

实验采用碳热还原法制备橄榄石型磷酸铁锂。研究了在制备过程中加入硅烷偶联剂对产物表面形貌及性能的影响。结果表明:添加硅烷偶联剂没有改变磷酸铁锂的橄榄石结构。葡萄糖炭化前加入2.5%KH550的样品颗粒细小清晰,颗粒明显呈现椭圆形,团聚现象减弱,葡萄糖炭化后分散度高。加入硅烷偶联剂明显提高LiFePO4的电性能;而葡萄糖炭化前加入2.5%KH550的样品具有最高的首次放电比容量139 mAh/g。     

锂离子电池正极材料磷酸铁锂研究进展

简要介绍了高安全型锂离子动力电池正极材料一磷酸铁锂的研究进展;报导了通过固相法在不同温度下合成了LiFePO4;研究结果表明：与LiCoO2相比,LiFePO4材料具有更好的热稳定性,对于非常规条件下使用具有更强的忍耐力。研究了Cr掺杂LiFePO4材料;当Cr^3 在Li位取代后,材料的电子电导率提高了10^7～10^8个数量级,从而大幅度提高了材料大电流工作能力,使该种材料的实际应用成为可能。     

磷酸铁锂正极材料掺杂改性研究进展

橄榄石型结构的磷酸铁锂具有价格低廉、稳定性好、环境友好和安全性能高等优势,被认为是在动力电车和混合动力电车上很具应用前景的下一代锂离子电池正极材料。但是较低的电子电导率和离子扩散速率限制了磷酸铁锂的商业应用。在众多改性方法中,掺杂是最有效的方法之一。综述了Li Fe PO4掺杂改性的研究进展,并展望了掺杂技术的前景。     

锂电池正极材料磷酸铁锂的研究现状与展望

橄榄石型的LiFePO4是新开发成功的一类锂离子电池用正极材料,它具有价格低廉,热稳定性好,对环境无污染的特点,使其成为最具潜力的正极材料之一。介绍了LiFePO4的结构及合成方法。评述了近年来国内外对于改善磷酸亚铁锂的电化学性能所进行的研究,重点介绍了添加导电材料、提高离子扩散效率等方法对锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂的影响,对该材料的应用前景进行了展望,并提出了下一步可能的研究趋势。     

锂离子电池正极材料磷酸铁锂的改性研究

磷酸铁锂(LiFePO4)作为新兴的一种Li+动力电池正极材料,具有安全性好、价格低廉、循环性能好、结构稳定等其他锂离子材料无可比拟的优点,是现代商业化锂离子电池首选的正极活性材料.综述了LiFePO4正极材料的充放电机理及提高LiFePO4电化学性能的改性现状:表面包覆、掺杂金属离子及纳米颗粒改性.最后指出利用纳米粒...     

一种高倍率磷酸铁锂正极材料前驱体磷酸铁的制备

磷酸铁的颗粒、形貌对磷酸铁锂的性能起至关重要的作用。现有氨法工艺制备的磷酸铁具有颗粒尺寸大、颗粒分布不均匀的缺点,影响了磷酸铁锂锂离子扩散速度。在现有氨法工艺上进行优化：在浆料中同时加入酸碱调节剂,陈化过程升温保温后得到晶体结构NH₄Fe₂(OH)(PO₄)₂·2 H₂O的碱式磷酸铁铵,干燥煅烧获得高性能无水磷酸铁。所制备的无水磷酸铁具有一次颗粒40～50 nm、颗粒分布均匀规则、比表面积12～13 m²/g、物料疏松、杂质含量低等特点,采用此种磷酸铁制备的磷酸铁锂倍率性能高,10 C放电比容量大于145 mAh/g。     

回收磷酸铁锂正极材料的性能

使用XRD、电感耦合等离子发射光谱(ICP-AES)和扣式电池充放电等方法,对从废旧磷酸铁锂(LiFePO4)锂离子电池中回收并修复的LiFePO4粉末的结构、成分和充放电性能进行分析.用回收的LiFePO4材料制备方形硬壳LP2770134全电池并进行测试.以0.1 C在2.0～4.2 V循环,回收的LiFePO4材...     

纳米磷酸铁锂/石墨烯复合正极材料的制备

以Fe(NO_3)_3·9H_2O、LiNO_3、NH_4H_2PO_4和石墨烯为原料,用溶胶-凝胶法制备磷酸铁锂(LiFePO_4)材料和LiFePO_4/石墨烯复合材料。用XRD、拉曼光谱、SEM、透射电镜(TEM)及充放电测试,研究样品的晶体结构、形貌和电化学性能。样品具有典型的橄榄石结构,复合的石墨烯能减小LiFePO4的颗粒尺寸,石墨烯与LiFePO_4能很好地融合在一起。LiFePO_4/石墨烯复合材料的电化学性能较好:在2.0~3.8V循环,0.2C和1.0C首次放电比容量分别为164mAh/g和153mAh/g,较LiFePO_4提高了7mAh/g。1.0C第100次循环的放电比容量为152mAh/g,容量保持率为99%。     

钒掺杂对正极材料LiFePO4/C性能的影响

以V2O5为掺杂剂,用碳热还原法在氮气气氛中制备了正极材料Li1-5xVxFePO4/C(x=0、0.002、0.004、0.006、0.008、0.010和0.012)。用XRD、恒流充放电、循环伏安和交流阻抗法对样品进行研究。样品为橄榄石结构;x=0.008的样品电化学性能较好,以0.1C在2.4～4.2 V循环,首次放电比容量为163.0 mAh/g,第7次循环时增至165.8 mAh/g。     

微波合成锂电池正极材料LiFePO4电化学性能

采用微波合成技术合成锂离子蓄电池正极材料LiFePO4,通过X射线衍射(XRD),电子扫描电镜(SEM)和恒电流充放电实验,研究了在一定微波功率下合成时间对材料性能的影响。结果表明,作为微波吸收体的活性碳,升温时氧化产生的还原气氛能有效防止Fe2 的氧化,制备出单相纯净的LiFePO4。当合成时间为14min时,采用0.25C进行充放电,材料比容量可以达到96mAh/g,与固相高温合成材料的比容量性能相当。     

PVP分散剂对高倍率LiFePO_4锂离子蓄电池性能作用

采用粒度分析、流变分析、扫描电子显微镜法(SEM)等技术研究了PVP分散剂添加量对Li Fe PO4正极浆料粒度分布及流变性的影响规律。通过配方优化,制作高倍率放电18650型Li Fe PO4锂离子电池,并对其循环及倍率等性能进行了对比研究。结果表明,随着PVP加入量的提高,浆料的黏度呈现下降的趋势,浆料的粒度则先减小后增大,PVP加入量在0.4%~0.8%时,可达到最优的浆料分散效果。用PVP含量0.6%的Li Fe PO4正极浆料制作容量为1.1 Ah的18650电池表现出优异的高倍率放电及循环性能,在1.5 A充10 A放的条件下,900次循环后容量保持率高达90%以上,优于未使用PVP分散剂的传统磷酸铁锂电池;30 A高倍率放电容量可达到标称容量的94.6%。     

正极材料LiFePO4电化学性能的改善及机制

橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO4)用作锂离子蓄电池正极材料是当前研究热点之一,由于其高容量、高循环寿命、安全、价格低廉,无环境污染等优势,倍受人们的青睐.但其较差的导电性和低的Li 扩散系数一直是阻碍其实用化的最主要原因.从采用的方法途径、达到的电化学性能及其机制等方面综述了提高LiFePO4导电能力的国内外最新研究进展.     

锂离子蓄电池正极材料LiFePO4的合成研究

采用高温固相法合成锂离子蓄电池正极材料LiFePO4,研究了反应温度、时间对合成产物的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对所得样品的晶体结构、表面形貌等进行分析研究。实验证明,反应温度和反应时间对产物结构和性能有较大影响,其中,650 ℃下焙烧20 h合成出的样品电性能最佳,以0.1 C充放电,首次放电容量为111.6 mAh/g。     

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.     

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.     

锂离子蓄电池新型正极材料LiFePO4的研究进展

锂离子蓄电池正极材料的研究正在向低成本、有利于环保、高比能量、高循环特性的方向发展,橄榄石型磷酸铁锂LiFePO4颇受关注。重点介绍了近年来LiFePO4的各种制备方法和充放电机理,以及为提高该材料的电化学性能进行的掺杂改性研究,并对其发展前景做出了展望。LiFePO4理论比能量为170mAh·g-1,电压3.5V(vs.Li/Li ),环境友好,成本低廉,热稳定性较好,适合作为锂离子蓄电池的新型正极材料。     

不同碳源对制备LiFePO4/C复合材料性能影响

分别以蔗糖、葡萄糖、酚醛树脂、酚醛树脂和葡萄糖混合物为碳源用固相碳热还原法制备了四种不同碳含量的LiFePO4/C正极材料。利用X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段对合成材料进行了表征,通过恒流充放电和循环伏安测试研究了材料的电化学性能。结果表明:所合成的LiFePO4均为纯相,但是用蔗糖合成的样品颗粒更细小,电化学性能明显优于用其他碳源制备的样品,其中含碳3.01%的样品在0.1 C、1 C下的放电比容量分别为158.9、146.5 mAh/g。