新型锂离子电池正极材料的研究进展

分析了橄榄石型磷酸锂铁(LiFePO4)的晶体结构,评述了近年来各种制备LiFePO4的方法,包括固相反应法、水热合成法、液相共沉淀法以及其他多种方法。介绍了国外对于提高LiFePO4的性能所进行的改性研究,并对其发展方向作出了展望。     

共沉淀法制备锂离子电池正极材料LiFePO_4的研究进展

LiFePO4是一种很有潜力的锂离子电池正极材料。本文介绍了LiFePO4材料的共沉淀制备方法,利用碳包裹和金属离子掺杂两种改性方法可以提高LiFePO4材料的电化学性能,指出了LiFePO4材料改性的方向。     

真空气相沉积法制备LiFePO4薄膜的研究进展

橄榄石型LiFePO4具有170 mAh/g的理论比容量和约3.5 V的电压、较好的常温和高温稳定性、低廉的价格和优良的环保性能,有望作为大型移动式锂离子电池的正极材料。本文阐述了锂离子正极材料LiFePO4的特性和优势,介绍了其作为正极材料的电池原理及电化学性能,综述了近年来国内外利用真空气相沉积法制备LiFePO4薄膜正极材料的研究进展,并对开发高性能LiFePO4薄膜正极材料提出了研发思路。     

共沉淀法合成磷酸铁锂的途径概述

共沉淀法合成LiFePO4材料的步骤简单,成本低且颗粒均匀,通过控制材料的形貌,粒径,可制备出高振实密度,高倍率性能良好的材料。随着对共沉淀法的深入研究,合成的途径也越来越多,文章介绍了不同LiFePO4材料的合成途径和各种途径的优缺点,并对共沉淀法包覆和掺杂改性的研究情况做了简单的介绍。     

LiFePO4的制备及其电化学性能

本文采用溶胶一凝胶法,以柠檬酸、EDTA和草酸为络合剂制备了LiFePO4,经XRD表征证明所得产品为橄榄石型磷酸铁锂。以放电曲线、循环寿命和电化学阻抗谱研究了LiFePO4的电化学性能,发现以柠檬酸为络合剂制备的LiFePO4的电化学性能最好。     

锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展

从LiFePO4的结构出发,分析了该材料所特有的优越性能以及存在的缺陷,阐述了物理掺杂和体相掺杂两类改性方法的特点和取得的成效。在此基础上,介绍了高温固相法、共沉淀法等方法合成LiFePO4的最新研究进展,探讨了各种制备方法的优缺点,并简要评述了LiFePO4未来发展的前景以及为使该材料走向实用化应注重的研究方向。     

锂离子电池正极材料LiFePO_4的研究进展

介绍了锂离子电池正极材料LiFePO4的结构特征和电化学过程。评述了近年来制备LiFePO4的各种方法,包括固相法,液相法(水热法、液相共沉淀法等),微波法等。橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO4)理论比容量为170 mA.h/g,电压为3.5V(vs.Li/Li+),环境友好,成本低廉,热稳定性较好,可望成为锂离子蓄电池的新型正极材料。     

锂离子电池正极材料LiFePO4的改性研究进展

橄榄石型结构的磷酸亚铁锂( LiFePO4)作为备受关注的锂离子电池正极材料,可望成为新一代首选的可代替钴酸锂的锂离子二次电池正极材料.详细地叙述了近年来国内外对LiFePO4改性所做的研究,着重介绍了导电剂掺杂包覆、金属离子掺杂和合成方法对LiFePO4电化学性能的影响,以及这些改性方法存在的问题.     

玉米棒状LiFePO4正极材料的离子热法制备及性能

以自制离子液体为反应介质,FeSO4·7H2O、(NH4)2HPO4和LiOH·H2O为原料,采用离子热法制备了LiFePO4,并经过热处理覆炭制备出LiFePO4/C复合材料。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜表征了材料的结构和形貌,采用恒电流充放电测试其充放电性能。结果表明:常压低温下所制备的LiFePO4正极材料和经热处理制备的LiFePO4/C都具有橄榄石晶体结构,呈玉米棒状形貌,并表现出优良的充放电性能。室温下,0.1C倍率下LiFePO4和LiFePO4/C首次放电比容量分别为140.7 mA·h/g和162.5 mA·h/g。LiFePO4/C在0.1、1 C和5 C倍率下循环30次均无明显衰减。     

亚微米级LiFePO4材料的粒径控制及性能研究

研究了亚微米级的LiFePO4材料的制备与粒径控制,使之同时具有微米级LiFePO4材料的加工性能和纳米级LiFePO4材料的高倍率放电性能,采用添加多糖的方法制备的0.56μm、0.76μm、0.96μm三种粒径的亚微米LiFePO4材料具有优良的大电流放电性能和大电流循环稳定性能。随着LiFePO4材料粒径的减小,大电流下容量保持率不断提高,0.56μm的LiFePO4材料20 C放电的容量保持率达到89.3%,在10 C倍率下放电,100个循环容量保持率在97%以上。     

磷酸铁锂材料在水溶液中嵌锂行为研究

应用扫描循环伏安法研究LiFePO4材料在LiNO3水溶液体系中的脱/嵌锂过程,该扫描曲线是一个完整的、闭合的氧化/还原峰曲线,峰型尖锐,说明LiFePO4材料在水溶液体系中具有良好的电化学可逆性。对LiFePO4材料在LiNO3水溶液中进行恒电位嵌锂,对嵌锂后的LiFePO4材料进行恒电位脱锂,将嵌入材料中的Li+释放到去离子水溶液中,成为含Li+水溶液。以紫外分光光度法测定其中Li+的吸光度,对照标准Li+吸光度~浓度(g/L)曲线,对应的浓度即为溶液中Li+浓度。计算出LiFePO4材料的嵌锂效率约为35%。说明LiFePO4材料可以作为含Li+水溶液的嵌锂材料进行提锂。但是提锂效率低。     

超热水中快速连续制备LiFePO4/C纳米粒子

A rapid and continuous method for production of LiFePO₄/C nanoparticles in super heated water is described,wherein soluble starch was used as carbon precursor.The effects of pH,flow rate,temperature,and pressure on the formation of LiFePO₄/C particles were investigated.Results showed that the pH value was the key factor on the formation of phase pure LiFePO₄,which only formed at pH=7;the LiFePO₄/C occurred as particles with about 70-200 nm size and LiFePO₄ was covered by a thin carbon layer;higher flow rate,higher pressure,and lower temperature led to smaller particles of LiFePO₄/C.     

LiFePO4正极材料性能优化研究进展

LiFePO4作为锂离子电池一种新型正极材料,安全性好,价格低廉,环境友好,循环性能稳定。结合近几年有关LiFe-PO4的研究,从结构模型、电化学性能优化,合成方法及检测方法等方面综述了LiFePO4的发展概况,继续进行深入的理论研究和集结现代分析测试手段进行工艺改进将是提升磷酸铁锂材料性能的重点研究方向。     

液相法合成高容量LiFePO4/C复合正极材料

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。     

Ag、C共包覆对LiFePO_4材料电化学性能的影响

采用葡萄糖还原法在固相法制备的LiFePO4基础上合成了Ag包覆的LiFePO4/Ag材料;同时采用一步法合成了碳银共包覆的LiFePO4/(Ag+C)材料。结果表明,Ag包覆将LiFePO4材料的首次放电容量由80mAhg-1提高到121mAhg-1;而碳银共修饰的LiFePO4/(Ag+C)材料具有更高的放电容量(132mAhg-1),并且具有更好的循环性能。此外,Ag包覆也大幅度降低了材料的电阻,电极的电荷转移电阻由253.5Ω降低到了54.8Ω。     

以锂矿为锂源循环制备正极材料LiFePO4

以锂矿为锂源制备出杂质含量很低的反应用锂溶液,与亚铁盐溶液、磷源溶液在液相条件下合成LiFePO4,加糖、煅烧,制得正极材料LiFePO4。循环利用反应用锂溶液及LiFePO4制备过程中产生的副产品。通过XRD、SEM、恒电流充放电测试等对正极材料LiFePO4的物相、形貌、电化学性能等进行表征,并对材料的制备成本进行分析。合成的正极材料LiFePO4纯度高,在0.2 C和1 C条件下比容量分别为160.1 mA·h/g和145.3 mA·h/g,首次库伦效率为97.3%。与以锂盐为锂源合成的LiFePO4相比较,以锂矿为锂源合成的LiFePO4可使制备成本降低超过12 000元/t,同时实现了循环经济。     

超临界水快速连续制备纳米磷酸铁锂正极材料

建立了超临界水快速连续合成磷酸铁锂纳米颗粒的工艺。研究了反应物浓度、反应温度和反应压力等因素对磷酸铁锂颗粒的大小、结晶度和形貌的影响并解释了相关机理,采用扫描电镜（SEM）、动态光散射（DLS）粒度分析和X射线衍射（XRD）等手段表征了目标产物的颗粒大小、形貌和结晶度。结果表明,在所研究的过程参数范围内,均获得了纳米尺度的磷酸铁锂。在超临界范围内,提高反应温度会使颗粒尺寸变大,但粒度分布更加均匀;预热温度对磷酸铁锂的结晶度有明显的影响,升高预热温度有利于提高磷酸铁锂纳米颗粒的结晶度;较高的反应压力、较低的反应物浓度有利于得到更小的纳米颗粒。在反应温度为380 ℃、预热温度为405 ℃、反应压力为27 MPa、二价铁离子浓度为0.015 mol/L条件下,获得了平均粒度为105 nm的高结晶度、橄榄石状的球形磷酸铁锂颗粒。     

共生Li3PO4对LiFePO4电化学性能的影响

采用固相法制备出xLi3PO4/LiFePO4/C(x=0,0.025,0.05,0.10,0.15,0.20,0.50)复合锂离子电池阴极材料.电化学充放电测试显示,0.025Li3PO4/LiFePO4/C材料的性能优于同时制备的对比样品LiFePO4/C的.0.025Li3PO4/LiFePO4/C材料以0.1 ...