草酸亚铁法水热合成磷酸铁锂的晶化条件研究

以草酸亚铁为原料，通过水热晶化法制备了锂电池正极材料磷酸铁锂（LiFePO4）S1~S6、S8和S10，进一步以葡萄糖为碳源，w(C)=6%时，制得LiFePO4/C复合正极材料S7和S9。采用XRD和FESEM对产物的结构（structure）与织构（texture）进行了表征，对水热晶化条件进行了优化，利用扣式电池充放电方法考察了S7的电化学性能。结果表明：水热晶化的最佳反应时间为10h。最低晶化温度为190℃。当水热晶化温度达到280℃时，无碳产物（S10）中的部分Fe(II)会被氧化为Fe(III)，生成FePO4•2H2O杂质相，而添加葡萄糖的产物S9则可以抑制Fe(II)向Fe(III)的转化。以草酸亚铁为铁源、晶化温度为240～260℃、晶化时间10h时，可以通过水热合成工艺制备出颗粒团聚程度轻微的磷酸铁锂正极材料，S7的0.1C放电比容量达到154 mAh/g，经过42个循环测试，其0.1C放电比容量仍可达到149 mAh/g。每制备1t纯相LiFePO4，与硫酸亚铁传统水热法相比，锂源（氢氧化锂）的摩尔量从19016 mol降低到6339 mol。

Crystallization Conditions for Hydrothermal Synthesis of LiFePO4 via A Route Using Ferrous Oxalate