NaHCO_3对水热合成磷酸铁锂的组织结构与性能的影响

以Li2CO3、NaHCO3、FeC2O4·2H2O和NH4H2PO4为原料,采用水热法制备LiFePO4,溶液中几种离子的物质的量比n(Li1+):n(Na+):n(Fe2+):n(PO43+)为1:x:1:1(x=0、0.1、0.2、0.3和0.5)。采用聚乙烯醇为碳源,对LiFePO4粉末进行高温碳化包覆处理,得到LiFePO4/C复合正极材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、拉曼光谱、激光粒度仪和恒流充放电技术研究水热溶液中NaHCO3的浓度x对LiFePO4的形貌和电性能的影响。结果表明:LiFePO4的粒度随NaHCO3浓度增加而减小,x从0增加到0.5时LiFePO4的粒度从8.08μm降低至3.06μm;当x=0和0.1时水热反应后存在未反应完的草酸亚铁杂质,当x=0.2、0.3和0.5时,LiFePO4粉末为纯相;当x=0.5时粉末表现出良好的电化学性能,其振实密度达到1.15 g/cm3,室温下0.1C倍率下放电的放电比容量达到144.1(mA·h)/g,1C倍率下放电的放电比容量保持在118.2(mA·h)/g。