氟化铁正极材料的制备及锂电性能研究

采用三种不同的化学合成方法制备出形貌不同、结晶水含量不同的氟化铁[Fe F_3·(H_2O)_(0.33)和β-Fe F_3·3H_2O]材料,并对其结构、形貌进行表征,同时研究了氟化铁作为正极材料的锂电性能。实验结果表明,在三种材料中,介孔球状的Fe F_3·(H_2O)_(0.33)的电化学性能最为理想,β-Fe F_3·3H_2O方块的电化学性能其次,块状的Fe F_3·(H_2O)_(0.33)性能最差。其中,球状的Fe F_3·(H_2O)_(0.33)在142 mA/g电流密度下,循环充放电100圈后放电比容量仍然能够保持在159.1 mAh/g;方块状的β-Fe F_3·3H_2O在474 mA/g的大电流密度下,循环充放电50圈后放电比容量也可以维持在129.2 mAh/g。介孔材料大的比表面积,不仅增加了电解液和电极之间的接触面积,降低了锂离子的扩散路径,而且也能够缓冲循环过程中的体积变化,这些因素共同促进了其优异的电化学性能。